基于导纳矩阵快速修正的电网线路广域电流保护方法

摘要

本发明公开了一种基于导纳矩阵快速修正的电网线路广域电流保护方法，利用电网现有广域测量系统实现电网各变电站电压、电流相量的同步测量，获取电网同步数据；若发生电网单一线路跳闸，广域后备保护系统计算中间矩阵、变量矩阵、电网各变电站电压变化量矩阵，电网各条线路流过的电流变化量，利用电网各条线路流过的电流变化量与广域测量系统测量到电网各条线路电流变化量构成电网线路广域电流保护判据。本发明整个计算过程可在200ms时间内完成，可在线路过负荷保护误动作之前将线路可靠闭锁，有效防止电网单一线路跳闸后潮流转移引起其他线路过负荷被误切除，可在线路后备保护动作之前将故障线路快速跳闸，及时将故障线路与电网隔离开来，提高电网运行的安全稳定性。

主权项

基于导纳矩阵快速修正的电网线路广域电流保护方法，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实现电网各变电站电压相量、电流相量的同步测量，实时获取电网同步数据，若线路ij两端的断路器跳开后，进入步骤(2)；其中，线路ij连接i变电站和j变电站；i＝1,…,n；j＝1,…,n；n为电网变电站总数目；(2)广域后备保护系统计算中间矩阵W＝Y^‑1M；其中，Y为电网节点导纳矩阵，为n×n维矩阵；M＝[0 … 1 … ‑1 … 0]^T为n×1维矩阵，M矩阵中第i行第1列元素为1，M矩阵中第j行第1列元素为‑1，其他元素为0；i＝1,…,n；j＝1,…,n；n为电网变电站总数目；(3)广域后备保护系统计算变量矩阵其中，E为单位矩阵，为1×1维矩阵；J＝[0 … ‑y_ij … y_ij … 0]为1×n维矩阵，J矩阵中第1行第i列元素为‑y_ij，J矩阵中第1行第j列元素为y_ij，其他元素为0；为线路ij两端的断路器跳开前，广域测量系统测量到的电网各变电站电压相量矩阵，为n×1维矩阵；y_ij为线路ij的线路导纳；(4)广域后备保护系统计算线路ij两端的断路器跳开后，电网各变电站电压变化量矩阵其中，$\Delta \stackrel{·}{U}={\left[\begin{array}{ccccccc}\Delta {\stackrel{·}{U}}_1& \Delta {\stackrel{·}{U}}_2& \Delta {\stackrel{·}{U}}_3& ...& \Delta {\stackrel{·}{U}}_{n-2}& \Delta {\stackrel{·}{U}}_{n-1}& \Delta {\stackrel{·}{U}}_n\end{array}\right]}^T$为n×1维矩阵，分别为线路ij两端的断路器跳开后，编号为第1、2、3、...、n‑2、n‑1、n变电站的电压变化量；(5)广域后备保护系统计算线路ij两端的断路器跳开后线路lk的电流变化量并判断是否成立，若成立，则广域后备保护系统判断线路lk为故障线路，向线路lk两端的断路器发出跳闸信号；其中，l＝1,…,n；k＝1,…,n；n为电网变电站总数目；z_lk为线路lk的线路阻抗；I_set为整定电流门槛值；为线路ij两端的断路器跳开前，广域测量系统测量到线路lk上流过的电流；H＝[0 … 1 … ‑1 … 0]^T为n×1维矩阵，H矩阵中第l行第1列元素为1，H矩阵中第k行第1列元素为‑1，其他元素都为0；为线路ij两端的断路器跳开后，广域测量系统测量到线路lk上流过的电流；线路lk连接l变电站和k变电站；线路lk与线路ij为不同线路。