考虑机组出力和负荷变化影响的电网广域继电保护方法

摘要

本发明公开了一种考虑机组出力和负荷变化影响的电网广域继电保护方法。首先利用电网现有广域测量系统同步测量电网各变电站的电压、电流，获取电网同步数据；广域后备保护系统计算电网各条线路电流之间的关联矩阵，计算电网各条线路电流与节点注入电流之间的关联矩阵。本发明方法在电网双重线路故障跳闸后电网拓扑结构发生变化时，无需重新计算电网支路导纳矩阵、电网节点关联矩阵，直接利用双重线路故障前电网参数计算电网其他线路的暂态电流变化量，计算时间短，保护动作速度快，快于现有基于本地量决策的线路后备保护算法。

主权项

考虑机组出力和负荷变化影响的电网广域继电保护方法，其特征在于：包括如下依序步骤：(1)广域后备保护系统利用电网现有广域测量系统同步测量电网各变电站电压、电流，实时获取电网同步数据；广域后备保护系统计算电网各条线路电流之间的关联矩阵ζ＝YA^T(AYA^T)^‑1A；其中，Y为电网支路导纳矩阵；A为电网节点关联矩阵；A^T为电网节点关联矩阵A的转置矩阵；(2)广域后备保护系统计算电网各条线路电流与节点注入电流之间的关联矩阵λ＝YA^T(AYA^T)^‑1；其中，Y为电网支路导纳矩阵；A为电网节点关联矩阵；A^T为电网节点关联矩阵A的转置矩阵；(3)若线路i和线路j两端断路器跳开后，广域后备保护系统计算机组出力和负荷变化对线路k暂态电流变化量的贡献量$\Delta {\stackrel{·}{I}}_k^{\prime }=\left({\lambda }_k+\frac{{\zeta }_{ki}+{\zeta }_{kj}{\zeta }_{ji}}{1-{\zeta }_{ij}{\zeta }_{ji}}{\lambda }_i+\frac{{\zeta }_{kj}+{\zeta }_{ki}{\zeta }_{ij}}{1-{\zeta }_{ji}{\zeta }_{ij}}{\lambda }_j\right)\left({\stackrel{·}{I}}^{\prime }-\stackrel{·}{I}\right)$其中，i为线路编号；j为线路编号；k为线路编号；线路k、线路i和线路j互为不同线路；n为电网变电站总数；ζ_ki为关联矩阵ζ的第k行第i列元素；ζ_kj为关联矩阵ζ的第k行第j列元素；ζ_ji为关联矩阵ζ的第j行第i列元素；ζ_ij为关联矩阵ζ的第i行第j列元素；i＝1、2、3、...、n‑2、n‑1、n；j＝1、2、3、...、n‑2、n‑1、n；k＝1、2、3、...、n‑2、n‑1、n；为n×1维矩阵，分别为线路i和线路j两端断路器跳开前，编号为第1、2、3、...、n‑2、n‑1、n变电站的注入电流；λ_k为关联矩阵λ的第k行；为n×1维矩阵，分别为线路i和线路j两端断路器跳开后，编号为第1、2、3、...、n‑2、n‑1、n的变电站的注入电流；λ_i为关联矩阵λ的第i行；λ_j为关联矩阵λ的第j行；(4)广域后备保护系统计算线路i和线路j两端断路器跳开前线路i和线路j的电流对线路k暂态电流变化量的贡献量$\Delta {\stackrel{·}{I}}_k^{\prime \prime }=\frac{{\zeta }_{ki}+{\zeta }_{kj}{\zeta }_{ji}}{1-{\zeta }_{ij}{\zeta }_{ji}}{\stackrel{·}{I}}_i+\frac{{\zeta }_{kj}+{\zeta }_{ki}{\zeta }_{ij}}{1-{\zeta }_{ji}{\zeta }_{ij}}{\stackrel{·}{I}}_j$其中，为线路i和线路j两端断路器跳开前，广域测量系统测量到线路i的电流；为线路i和线路j两端断路器跳开前，广域测量系统测量到线路j的电流；(5)若成立，则广域后备保护系统判断线路k正常，向线路k两端断路器发出闭锁信号；若成立，则广域后备保护系统判断线路k发生故障，发出动作跳闸信号，跳开线路k两端断路器；其中，为线路i和线路j两端断路器跳开后，广域测量系统测量到线路k上的暂态电流变化量。