RU2584268C1 - Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof - Google Patents

Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2584268C1
RU2584268C1 RU2015103943/28A RU2015103943A RU2584268C1 RU 2584268 C1 RU2584268 C1 RU 2584268C1 RU 2015103943/28 A RU2015103943/28 A RU 2015103943/28A RU 2015103943 A RU2015103943 A RU 2015103943A RU 2584268 C1 RU2584268 C1 RU 2584268C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
damage
protection
currents
voltages
model
Prior art date
Application number
RU2015103943/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонидович Куликов
Петр Алексеевич Колобанов
Михаил Дмитриевич Обалин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority to RU2015103943/28A priority Critical patent/RU2584268C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584268C1 publication Critical patent/RU2584268C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, specifically to relay protection and automation of power transmission lines, and can be used in designing protection and automation devices that require high degree of adaptation of characteristics of operation modes of protected object. Method includes preliminary imitating damages in different points of power transmission line determined currents and voltages at least on one end of power transmission line. Method includes performing a procedure of determining point of damage from currents and voltages, obtained by simulation of damage. Difference of distances between imitated point of damage and certain values of currents and voltages at model. Method includes implementing adaptation of remote protection and determining point of damage by adjusting distances defined in remote protection and key to point of damage on difference of distances, formed as a result of simulation technique.
EFFECT: technical result is simplified method.
1 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике линий электропередачи, и может быть использовано при создании устройств защиты и автоматики, требующих высокой степени адаптации характеристик срабатывания к режимам защищаемого объекта.The invention relates to electrical engineering, namely to relay protection and automation of power lines, and can be used to create protection devices and automation, requiring a high degree of adaptation of the response characteristics to the modes of the protected object.

Известен способ дистанционной защиты [Патент РФ №2447454 «Способ дистанционной защиты», МПК G01R31/08, H02H03/40, опубл. 10.04.2012, бюл. №10] линии электропередачи при коротком замыкании, заключающийся в том, что измеряют активное и реактивное сопротивления до места короткого замыкания по аварийным значениям тока, напряжения и угла между ними в момент возникновения повреждения, используют полученные результаты при сравнении с уставками, учитывающими искажающие факторы, а при плавном изменении параметров режима линии блокируют действие защиты до возврата защиты при восстановлении нормального режима работы линии электропередачи, согласно способу с уставками сравнивают расстояние между местом установки защиты и местом короткого замыкания, определяемое на основе взвешенного усреднения оценок расстояния, получаемых из измерений активного и реактивного сопротивлений, а изменение параметров режима линии фиксируют по изменениям значения и знака расстояния между местом установки защиты и местом короткого замыкания.The known method of distance protection [RF Patent No. 2447454 "Method of distance protection", IPC G01R31 / 08, H02H03 / 40, publ. 04/10/2012, bull. No. 10] power lines during a short circuit, which consists in measuring the active and reactive resistance to the place of a short circuit according to emergency values of current, voltage and the angle between them at the time of occurrence of the damage, use the results obtained when comparing with settings that take into account distorting factors, and with a smooth change in the parameters of the line mode, the protection is blocked until the protection returns when the normal operation of the power line is restored, according to the method, the settings are compared the distance between the place of installation of protection and the place of short circuit, determined on the basis of weighted averaging of distance estimates obtained from measurements of active and reactance, and the change in the parameters of the line mode is fixed by changes in the value and sign of the distance between the place of installation of protection and the place of short circuit.

Недостатком способа является низкая устойчивость функционирования, поскольку информация об искажающих факторах, сопровождающих дистанционные измерения, не корректируется в процессе функционирования защиты.The disadvantage of this method is the low stability of operation, since information about distorting factors accompanying remote measurements is not adjusted during the operation of the protection.

Известен способ определения места повреждения линий электропередачи [Патент РФ №2437110 «Способ определения места повреждения линий электропередачи», МПК G01R 31/11, опубл. 20.12.2011, бюл. №35], включающий хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электросети, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисление расстояния до повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей, согласно способу хранимую в виде моделей информацию о параметрах ЛЭП и электросети периодически корректируют на основе результатов активного зондирования ЛЭП.A known method of determining the location of damage to power lines [RF Patent No. 2437110 "Method for determining the location of damage to power lines", IPC G01R 31/11, publ. 12/20/2011, bull. No. 35], which includes storing in the form of models information about power line and electric network parameters, obtaining on-line information about emergency mode parameters and network mode number, transmitting operational information about emergency mode parameters and network mode number for calculations, calculating the distance to damage and the necessary bypass zone Power lines based on emergency mode parameters, network mode numbers and models, according to the method, information about power line and electric grid parameters stored in the form of models is periodically adjusted based on the results of sounding of power lines.

Недостатком способа является низкая скорость реализации и невозможность использования в дистанционной защите, поскольку способ предполагает для точных вычислений предварительное активное зондирование ЛЭП и корректировку хранимой в виде моделей информации о параметрах ЛЭП.The disadvantage of this method is the low speed of implementation and the inability to use it in remote protection, since the method requires accurate active preliminary sensing of power lines and the correction of information on power line parameters stored in the form of models.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели [Патент РФ «Способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели» МПК H02H03/40, G01R31/08, опубл. 20.08.1997] по двум режимам короткого замыкания путем измерений напряжений и токов на одной стороне линии, подачи измеренных напряжений первого режима на входы первой модели, подключения к первой модели комплексной нагрузки, подбора нагрузки из условия уравновешивания первой модели по токам на входе, подачи измеренных напряжений второго режима на входы второй модели, подключения к второй модели комплексной нагрузки, подбора нагрузки из условия уравновешивания второй модели по токам на входе, согласно способу к моделям первого и второго режимов линии комплексные нагрузки подключают в местах замыканий, определяют ток в резисторах комплексных нагрузок, отключают реактивные сопротивления комплексных нагрузок, включают вместо резисторов источники определенных токов, подключают модель передающей системы, состоящей из источников напряжения и сопротивлений прямой и нулевой последовательностей, измеряют на входах моделей аварийные токи и напряжения, сравнивают полученные величины с величинами линии и, если разница между ними превышает заданную уставку, определяют комплексные передаточные коэффициенты как отношения измеренных напряжений и токов модели и линии, определяют среднее значение передаточных коэффициентов и с их помощью корректируют входные величины модели и вновь уравновешивают их комплексной нагрузкой и далее продолжают процесс настройки в той же последовательности, фиксируют сближение токов и напряжений моделей и линии, после чего корректируют токи и напряжения линии непосредственно в дистанционной защите и определителе места повреждения линии электропередачи. The closest technical solution to the proposed invention is a method of adapting distance protection and a determinant of a place of damage to a power line using its model [RF Patent "Method of adapting distance protection and a determinant of a place of damage to a power line using its model" IPC H02H03 / 40, G01R31 / 08, publ. 08/20/1997] for two short-circuit modes by measuring voltages and currents on one side of the line, supplying the measured voltages of the first mode to the inputs of the first model, connecting the complex load to the first model, selecting the load from the condition of balancing the first model by input currents, supplying measured voltage of the second mode to the inputs of the second model, connection to the second model of the integrated load, selection of the load from the condition of balancing the second model for currents at the input, according to the method for models of the first and second modes MOV lines connect complex loads at fault points, determine the current in complex load resistors, turn off the complex load reactance, turn on certain current sources instead of resistors, connect a model of a transmission system consisting of voltage sources and direct and zero sequence resistances, measure emergency inputs currents and voltages, compare the obtained values with the values of the line and, if the difference between them exceeds a predetermined setting, determine the complex transfer coefficients as the ratios of the measured voltages and currents of the model and the line, determine the average value of the transfer coefficients and use them to correct the input values of the model and again balance them with the complex load and then continue the tuning process in the same sequence, fix the convergence of currents and voltages of the models and lines, then correct the currents and voltages of the line directly in the distance protection and determinant of the place of damage to the power line.

Недостатком способа-прототипа является сложность, поскольку используются две модели линии электропередачи, а также необходимость наличия двух коротких замыканий на линии.The disadvantage of the prototype method is the complexity, since two models of the power line are used, as well as the need for two short circuits on the line.

Задача изобретения - упрощение способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения за счет использования лишь одной модели линии электропередачи.The objective of the invention is to simplify the method of adaptation of distance protection and the determinant of the location of damage through the use of only one model of a power line.

Поставленная задача достигается способом адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели, согласно которому измеряют аварийные токи и напряжения, выполняют итерационные операции с моделью линии электропередачи и по результатам итерационных операций вводят корректировки в дистанционной защите и определителе места повреждения линии электропередачи, согласно изобретению итерационные операции с моделью производят заблаговременно путем имитации повреждений в различных точках линии электропередачи, по результатам имитаций определяют токи и напряжения на конце (концах) линии электропередачи, а по определенным значениям токов и напряжений производят определение места повреждения согласно способу определения места повреждения или дистанционной защиты, вычисляют разность расстояний между имитируемым местом повреждения и определенным согласно реализованному способу определения места повреждения или дистанционной защиты и используют полученную разность в качестве корректирующих коэффициентов, а адаптацию способа дистанционной защиты и определителя места повреждения осуществляют путем реализации способа дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи по измеренным аварийным токам и напряжениям в результате короткого замыкания на линии электропередачи с последующей корректировкой результатов на основе полученных заблаговременно корректирующих коэффициентов.The problem is achieved by adapting the distance protection and the determinant of the place of damage to the power line using its model, according to which emergency currents and voltages are measured, iterative operations are performed with the model of the power line and, according to the results of iterative operations, corrections are introduced in the distance protection and the determinant of the place of damage to the power line, according to the invention, iterative operations with the model are carried out in advance by simulating damage in various x points of the power line, according to the simulation results, the currents and voltages at the end (ends) of the power line are determined, and the damage location is determined using certain values of currents and voltages according to the method of determining the location of damage or distance protection, the distance difference between the simulated damage location and determined according to the implemented method of determining the location of damage or distance protection and use the resulting difference as correction factors, and hell the distance protection method and the fault location determinator are applied by implementing the distance protection method and the damage locator of the power line according to the measured emergency currents and voltages as a result of a short circuit on the power line with subsequent correction of the results based on the received correction factors in advance.

Предлагаемый способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели может быть реализован на микропроцессорной технике. В качестве реализующего устройства может быть выбрано устройство цифровой релейной защиты [например, Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. - М.: Энергоатомиздат, 2007, стр.42].The proposed method for adapting distance protection and a determinant of a place of damage to a power line using its model can be implemented on microprocessor technology. As a realizing device, a digital relay protection device can be selected [for example, Schneerson E.M. Digital relay protection. - M .: Energoatomizdat, 2007, p. 42].

Устройство (фиг.1) включает: промежуточные трансформаторы тока 1; промежуточные трансформаторы напряжения 2; аналоговые фильтры низких частот 3; коммутатор сигналов 4; аналого-цифровой преобразователь 5; вычислительное устройство 6, содержащее блоки ввода 7 и вывода 8 дискретной информации, цифровой процессор 9, блок памяти 10.The device (figure 1) includes: intermediate current transformers 1; intermediate voltage transformers 2; analog low-pass filters 3; signal switch 4; analog-to-digital converter 5; a computing device 6, containing blocks of input 7 and output 8 of discrete information, a digital processor 9, a memory unit 10.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Перед включением устройства производится имитационное моделирование повреждений на всех точках анализируемой ЛЭП с последующей статистической обработкой информации. По аварийным токам и напряжениям, полученным в результате имитации повреждения в выбранной точке xf ЛЭП, реализуется процедура определения места повреждения (ОМП), заканчивающаяся формированием оценки xfоц расстояния до места повреждения. Между расстоянием до выбранной на ЛЭП точки xf и оценочным расстоянием xfоц по результатам ОМП существует разность ∆Lомп Before turning on the device, a simulation of damage is performed at all points of the analyzed power lines with subsequent statistical processing of information. According to emergency currents and voltages obtained as a result of simulating damage at the selected point x f of the power transmission line, the procedure for determining the location of damage (OMP) is implemented, which ends with the formation of an estimate of x foc of the distance to the location of the damage. Between the distance to the point x f selected on the power transmission line and the estimated distance x fots according to the results of the WMD, there is a difference ΔL

∆Lомп = xfоц - xf,∆L omp = x fots - x f ,

которая зависит от имитируемого места повреждения (например, фиг.2). Массив разностей ∆Lомп , определенных для каждой имитируемой точки повреждения ЛЭП, используется в процессе реализации способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения в качестве корректирующих коэффициентов.which depends on the simulated damage site (for example, figure 2). An array of differences ∆L omp , defined for each simulated power line damage point, is used in the process of implementing the distance protection adaptation method and the damage locator as correction factors.

Входная информация цифрового устройства релейной защиты определяется аналоговыми сигналами UA … U0, IA … I0, характеризующими режим электроэнергетической системы в точке А установки защиты, по переменному напряжению и току, и логическими сигналами X1 … Xk, подводимыми к блоку 7 ввода вычислительного устройства 6.The input information of the digital relay protection device is determined by the analog signals U A ... U 0 , I A ... I 0 characterizing the mode of the electric power system at point A of the protection installation, by alternating voltage and current, and by the logical signals X 1 ... X k supplied to block 7 input computing device 6.

Сигналы X1 … Xk разделяются на группы, воздействуя на различные узлы блока 7, и вводятся обслуживающим персоналом или автоматически. Посредством таких сигналов в память устройства (блок 10) вводятся коэффициенты, участвующие в формировании результирующей оценки расстояния (дистанции) при реализации способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения.Signals X 1 ... X k are divided into groups, acting on the various nodes of block 7, and are entered by maintenance personnel or automatically. By means of such signals, coefficients are introduced into the device’s memory (block 10), which participate in the formation of the resulting distance (distance) estimate when implementing the adaptation method of distance protection and the fault locator.

Сигналы У1… Уq блока ввода 8 воздействуют на отключающие устройства защитного комплекса, другие устройства релейной защиты, регистратор данных, печатающую аппаратуру. Более подробно с использованием сигналов X1 … Xk, У1… Уq можно познакомится [Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. - М.: Энергоатомиздат. 2007. стр.41 - 47].Signals U 1 ... Q q of input unit 8 act on disconnecting devices of the protective complex, other relay protection devices, data logger, printing equipment. In more detail using signals X 1 ... X k , Y 1 ... U q you can get acquainted [Schneerson E.M. Digital relay protection. - M .: Energoatomizdat. 2007. p. 41 - 47].

Аналоговые сигналы от трансформаторов тока TA и напряжения TV преобразуются промежуточными трансформаторами тока 1, напряжения 2, фильтрами нижних частот 3 и подводятся к коммутатору 4, обеспечивающему поочередную выборку мгновенных значений величин с выходов отдельных фильтров и их запоминание на время, необходимое для правильной работы АЦП 5. В результате выходные сигналы АЦП 5 соответствуют в цифровом виде дискретным сигналам, промодулированным синусоидальными функциями. Каждому аналоговому сигналу U(t) (I(t)) на выходе аналогового фильтра нижних частот 3 соответствует дискретный сигнал U(nT) (I(nT)) на выходе АЦП 5, вводимый в вычислительное устройство 6, осуществляющее цифровую обработку сигналов, согласно предлагаемому способу адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения.Analog signals from current transformers TA and voltage TV are converted by intermediate current transformers 1, voltage 2, low-pass filters 3 and fed to switch 4, which provides alternate sampling of instantaneous values from the outputs of individual filters and their storage for the time required for the correct operation of the ADC 5 As a result, the output signals of the ADC 5 correspond digitally to discrete signals modulated by sinusoidal functions. Each analog signal U (t) (I (t)) at the output of the analog low-pass filter 3 corresponds to a discrete signal U (nT) (I (nT)) at the output of the ADC 5, which is input to a computing device 6 that digitally processes the signals, according to the proposed method of adaptation of distance protection and determinant of the place of damage.

В процессе реализации операций предлагаемого способа адаптации задействованы цифровой процессор 9 и блок памяти 10. В блоке памяти 10 осуществляется последовательное хранение совокупностей мгновенных значений токов и напряжений, соответствующих определенному временному интервалу анализа дистанционной защиты и определителя места повреждения. Как правило, временной интервал выбирается равным периоду промышленной частоты (f= 50 Гц) и соответствует Та= 20 мс. В течение этого интервала осуществляется выборка мгновенных значений тока и напряжения, количество которых N определяется отношением интервала Та к интервалу дискретизации tд (N=Та/tд). Операция выборки повторяется периодически с периодом tд, который определяет дискретность выдачи управляющих сигналов У1… Уq.In the process of implementing the operations of the proposed adaptation method, a digital processor 9 and a memory unit 10 are involved. In the memory unit 10, sets of instantaneous values of currents and voltages corresponding to a certain time interval for the analysis of distance protection and fault locator are sequentially stored. As a rule, the time interval is chosen equal to the period of the industrial frequency (f = 50 Hz) and corresponds to T a = 20 ms. During this interval, instantaneous values of current and voltage are sampled, the number of which N is determined by the ratio of the interval T a to the sampling interval t d (N = T a / t d ). The sampling operation is repeated periodically with a period of t d , which determines the discreteness of the issuance of control signals U 1 ... U q .

Взаимодействуя с блоком памяти 10, цифровой процессор 9 выполняет операции, требуемые для реализации способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения:Interacting with the memory unit 10, the digital processor 9 performs the operations required to implement the method of adaptation of distance protection and fault locator:

1. Фильтрацию мгновенных значений токов и напряжений, полученных в интервале Та, для формирования результирующих комплексных значений фазных, а также симметричных составляющих токов и напряжений. Для операции фильтрации может быть выбран алгоритм дискретного преобразования Фурье или другие алгоритмы, изложенные, например, в [Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. -М.: Энергоатомиздат. 2007. стр.108 - 128].1. Filtration of the instantaneous values of currents and voltages obtained in the interval T a , for the formation of the resulting complex values of phase, as well as symmetrical components of currents and voltages. For the filtering operation, the discrete Fourier transform algorithm or other algorithms described, for example, in [Schneerson E.M. Digital relay protection. -M .: Energoatomizdat. 2007. p. 108 - 128].

2. Получение значений активных и реактивных сопротивлений на основе комплексных значений фазных токов и напряжений, а также их симметричных составляющих. Осуществление многофазных измерений (реализация многофазных дистанционных органов релейной защиты) может выполняться по различным методам, например, [Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: учеб. Пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат. 1984. стр. 419-425] с последующим взятием реальной (активная) и мнимой (реактивная) составляющих комплексного сопротивления.2. Obtaining the values of active and reactive resistances based on the complex values of phase currents and voltages, as well as their symmetrical components. The implementation of multiphase measurements (the implementation of multiphase remote relay protection organs) can be performed by various methods, for example, [Fedoseev A.M. Relay protection of electric power systems. Relay protection of networks: textbook. Manual for universities. - M .: Energoatomizdat. 1984. p. 419-425] with the subsequent capture of the real (active) and imaginary (reactive) components of the complex resistance.

3. Определение расстояний от места установки защиты до места короткого замыкания на основе текущих замеров активных и реактивных сопротивлений, а также реализации одного (или нескольких) способов определения места повреждения [например, Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи/ Под. ред. В.А. Шуина. - М.: Энергоатомиздат. 2003. 272с.]. Оценки расстояний для дистанционной защиты могут быть получены путем соотношения (деления) замеренных активных и реактивных сопротивлений на удельные активные и реактивные сопротивления, характеризующие конкретную ЛЭП и ее участки.3. Determination of distances from the installation location of the protection to the place of short circuit based on current measurements of active and reactive resistances, as well as the implementation of one (or several) methods for determining the location of damage [for example, Arzhnikov EA, Lukoyanov V.Yu., Misrikhanov M .Sh. Determination of the place of a short circuit on high voltage power lines / Under. ed. V.A. Shuina. - M .: Energoatomizdat. 2003.272p.]. Estimates of distances for distance protection can be obtained by correlating (dividing) the measured active and reactive resistances by the specific active and reactive resistances that characterize a particular power line and its sections.

4. Адаптацию дистанционной защиты и определителя места повреждения ЛЭП путем корректировки полученных расстояний на величину ∆Lомп, заблаговременно сформированную по результатам имитационного моделирования и хранящуюся в блоке памяти 10. Корректировка результатов ОМП осуществляется для повышения точности оценки расстояния до повреждения.4. Adaptation of distance protection and locator for damage to power lines by adjusting the obtained distances by ∆L omp , formed in advance according to the results of simulation and stored in the memory unit 10. Correction of the results of WMD is carried out to improve the accuracy of assessing the distance to damage.

5. Сравнение результирующих расстояний, соответствующих многофазным измерениям (дистанционным органам защиты), с уставками зон дистанционной защиты. Временные параметры зонного сравнения с уставками обеспечиваются программным способом. Принципы выбора уставок, исходя из расчета расстояния, а также временные параметры обоснованы, например, в [Фабрикант В.Л. Дистанционная защита: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Высш. Школа. 1978. стр. 19 - 25]. Результаты сравнения, осуществляемого цифровым процессором 9, преобразуются в выходные сигналы У1… Уq устройства цифровой релейной защиты, которые должны в том числе обеспечить отключение поврежденного элемента электрической сети.5. Comparison of the resulting distances corresponding to multiphase measurements (remote protection bodies) with the settings of the distance protection zones. The time parameters of the zone comparison with the settings are provided by software. The principles for selecting settings based on distance calculation, as well as time parameters are justified, for example, in [Fabricant V.L. Remote Protection: Textbook. Manual for universities. - M .: Higher. School. 1978. p. 19 - 25]. The results of the comparison carried out by the digital processor 9 are converted into output signals U 1 ... Q q digital relay protection devices, which should, among other things, ensure the disconnection of the damaged element of the electrical network.

Таким образом, на основе текущей информации о входных токах и напряжениях, входных сигналах X1 … Xk вычислительное устройство 6 вырабатывает необходимые решения в соответствии с предлагаемым способом адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели, характеризуемые выходными сигналами У1… Уq, а также более точным расчетом расстояния до повреждения. Thus, on the basis of current information about input currents and voltages, input signals X 1 ... X k, computing device 6 generates the necessary solutions in accordance with the proposed method for adapting distance protection and fault locator for a power line using its model, characterized by output signals U 1 ... At q , as well as a more accurate calculation of the distance to damage.

Для обоснования преимуществ предлагаемого способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели проводилось имитационное моделирование с последующей оценкой точности расчета расстояний до повреждения по осциллограммам реальных повреждений на ЛЭП. В качестве экспериментальной была выбрана воздушная линия (ВЛ) 500кВ Костромская ГРЭС - Луч Нижегородской энергосистемы. Длина ВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Луч 206,8 км, марка провода 3хАС 400/51, марка грозотросса 2х С -70, тип опор ПОИМ-500. Параметры, принятые при имитационном моделировании, приведены в табл. 1.To justify the advantages of the proposed method of adaptation of distance protection and the determinant of the place of damage to the power line using its model, simulation was carried out with a subsequent assessment of the accuracy of calculating the distances to damage from the oscillograms of real damage on the power lines. A 500kV overhead line (OHL) of the Kostroma State District Power Station - Beam of the Nizhny Novgorod Power System was chosen as an experimental one. The length of the OHL is 500 kV Kostroma State District Power Station - Luch 206.8 km, wire grade 3xAC 400/51, ground wire grade 2x C -70, type of POIM-500 poles. The parameters adopted during simulation are given in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Исследовались различные способы ОМП ЛЭП, основные из которых приведены в табл.2. Также в табл. 2 приведены ссылки на литературные источники, содержащие описание способов ОМП ЛЭП. Реализовался расчет корректирующих коэффициентов для способов (табл.2), результаты расчета зависимости корректирующих коэффициентов вдоль длины ЛЭП приведены на фиг.2.We studied various methods of OMP power transmission lines, the main of which are given in table 2. Also in the table. 2 provides links to literature containing a description of the methods of OMP power transmission lines. The calculation of the correction factors for the methods was implemented (Table 2), the results of calculating the dependence of the correction factors along the length of the power lines are shown in figure 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Проводились имитационные эксперименты по ОМП на исследуемой ВЛ 500 кВ с привлечением аварийных осциллограмм реальных повреждений на этой линии. Результаты сравнительного анализа ОМП по исходным (без адаптации) и адаптивным способам приведены в табл.3.Simulation experiments were carried out on the OMR on the investigated 500 kV OHL with the involvement of emergency oscillograms of real damage on this line. The results of a comparative analysis of WMD in the initial (without adaptation) and adaptive methods are given in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Подробное рассмотрение табл. 3 позволяет сделать вывод о том, что применение способа адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели позволяет существенно повысить точность оценки расстояния до места повреждения на ЛЭП.A detailed consideration of the table. 3 allows us to conclude that the application of the method of adaptation of distance protection and the determinant of the place of damage to the power line using its model can significantly improve the accuracy of estimating the distance to the place of damage on the power transmission line.

Следует отметить, что предлагаемый способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели (как указывалось ранее) более прост в реализации по сравнению с прототипом, поскольку требует использования одной, а не двух моделей линии электропередачи, а также при его реализации нет необходимости в проведении двух коротких замыканий на ЛЭП.It should be noted that the proposed method of adaptation of distance protection and the determinant of the place of damage to the power line using its model (as mentioned earlier) is easier to implement than the prototype, since it requires the use of one rather than two models of the power line, as well as its implementation There is no need for two short circuits on power lines.

Claims (1)

Способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели, согласно которому измеряют аварийные токи и напряжения, выполняют итерационные операции с моделью линии электропередачи и вводят корректировки в дистанционную защиту и определитель места повреждения линии электропередачи, отличающийся тем, что предварительно проводят имитации повреждений в различных точках линии электропередачи, определяют токи и напряжения по меньшей мере на одном конце линии электропередачи, реализуют процедуру определения места повреждения по токам и напряжениям, полученным в результате имитации повреждения, вычисляют разность расстояний между имитируемым местом повреждения и определенным по значениям токов и напряжений по модели, и реализуют адаптацию дистанционной защиты и определителя места повреждения путем корректировки расстояний, определенных в дистанционной защите и определителе места повреждения, на разность расстояний, сформированную в результате имитационного моделирования. A method of adapting distance protection and a determinant of a place of damage to a power line using its model, according to which emergency currents and voltages are measured, iterative operations are performed with a model of a power line and adjustments are made to distance protection and a determinant of the place of damage of a power line, characterized in that they simulate damage at various points of the power line, determine the currents and voltages at least at one end of the power line, implement the procedure for determining the location of damage according to the currents and voltages obtained as a result of simulating damage, calculate the distance difference between the simulated location of damage and determined by the values of currents and voltages according to the model, and implement the adaptation of distance protection and the location of the damage by adjusting the distances defined in distance protection and a determinant of the location of the damage, by the distance difference formed as a result of simulation.
RU2015103943/28A 2015-02-06 2015-02-06 Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof RU2584268C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103943/28A RU2584268C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103943/28A RU2584268C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584268C1 true RU2584268C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56012046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103943/28A RU2584268C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584268C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729197C1 (en) * 2020-03-25 2020-08-05 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") Method of remote protection and device for its implementation
RU2741261C1 (en) * 2020-03-13 2021-01-22 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет Method of adaptation of distance protection and power line fault location detector using model thereof
RU2811565C1 (en) * 2023-10-25 2024-01-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for digital distance protection of power lines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088012C1 (en) * 1994-11-30 1997-08-20 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Method for adapting remote protective gear and fault detector to power transmission line using its model
US6661630B1 (en) * 2001-03-29 2003-12-09 Youho Electric Co. Ltd. Distance relay for protection of transmission line having minimized reactance effect
RU2308731C1 (en) * 2006-04-03 2007-10-20 Людмила Прокопьевна Андрианова Method for determining location of one-phased ground short circuit with usage of a model of power lines in emergency mode
RU2316872C1 (en) * 2006-08-24 2008-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method for relay protection of an energy object
US7512503B2 (en) * 2003-05-12 2009-03-31 Simmonds Precision Products, Inc. Wire fault detection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088012C1 (en) * 1994-11-30 1997-08-20 Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова Method for adapting remote protective gear and fault detector to power transmission line using its model
US6661630B1 (en) * 2001-03-29 2003-12-09 Youho Electric Co. Ltd. Distance relay for protection of transmission line having minimized reactance effect
US7512503B2 (en) * 2003-05-12 2009-03-31 Simmonds Precision Products, Inc. Wire fault detection
RU2308731C1 (en) * 2006-04-03 2007-10-20 Людмила Прокопьевна Андрианова Method for determining location of one-phased ground short circuit with usage of a model of power lines in emergency mode
RU2316872C1 (en) * 2006-08-24 2008-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method for relay protection of an energy object

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741261C1 (en) * 2020-03-13 2021-01-22 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет Method of adaptation of distance protection and power line fault location detector using model thereof
RU2729197C1 (en) * 2020-03-25 2020-08-05 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") Method of remote protection and device for its implementation
RU2811565C1 (en) * 2023-10-25 2024-01-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for digital distance protection of power lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0244649B1 (en) Method and device for protecting a power tramsmission line
Apostolopoulos et al. Accurate fault location algorithm for double-circuit series compensated lines using a limited number of two-end synchronized measurements
US20170030958A1 (en) Transformer parameter estimation using terminal measurements
CN105548719A (en) Detection circuit and method of grounding insulation resistors
EP2770600B1 (en) Method and system for determining power consumption of loads
WO2017060155A1 (en) Improvements in or relating to direct current distance protection controllers
KR101906383B1 (en) Apparatus and method for managing test of protective relay
RU2584268C1 (en) Method for adaptation of remote protection and determining damaged point of power transmission line using model thereof
RU2447454C1 (en) Distance protection method for power transmission line
CN111937264B (en) Method and apparatus for protection in a multi-terminal power transmission system
CN109406880A (en) A kind of detection system and method for insulation resistance
KR102628055B1 (en) System and method for estimating voltage and section loads in power distribution systems
KR20160096364A (en) An Estimation Method of Line Parameter based on Synchrophasor Measurements in Power System
RU2741261C1 (en) Method of adaptation of distance protection and power line fault location detector using model thereof
WO2015115325A1 (en) Power system monitoring device and power system monitoring method
RU2609277C1 (en) Method of monitoring insulation resistance of extensive dc networks
RU2548666C1 (en) Method of remote protection of overhead power line
CN107169213B (en) Method, device and system for testing function indexes of zero-sequence current adaptive protection device
RU2644406C1 (en) Method of reduced primary current recovery of current transformer in transient mode
Shareef et al. An alternative voltage sag source identification method utilizing radial basis function network
CN209446673U (en) A kind of detection system and insulation tester of insulation resistance
JP5428030B1 (en) Insulation monitoring device
Kletsel et al. The device for determining the distance to single phase fault on the power line
Elena et al. Energy measurements verification based on evaluation residues
Gupta et al. Artificial Neural Network based Fault Classifier and Locator for Transmission Line Protection

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170428

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180207

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200605