发明名称 适用于串联电容补偿线路的行波差动保护方法
摘要 本发明公开了一种适用于串联电容补偿线路的行波差动保护方法,步骤包括:1)模域下的电流计算,计算出从本侧和从对侧流入串补电容装置的各模电流i<sub>m</sub><sup>x</sup>和i<sub>n</sub><sup>x</sup>;2)差动方程的建立;3)差动电流的求取:利用相模反变换,求出各故障相和非故障相的差动电流的向量<img file="200910034669.1_ab_0.GIF" wi="32" he="31" />4)差动继电器动作判据:采用故障相的动作量作制动,并加上适当的固定门槛。本发明可有效解决电容电流对于远距离输电线路差动保护的影响,且能很好的适用于串联电容补偿线路,提高差动保护的灵敏度。
申请公布号 CN101662142B 申请公布日期 2011.06.08
申请号 CN200910034669.1 申请日期 2009.08.31
申请人 国电南京自动化股份有限公司 发明人 钱国明;陈福锋
分类号 G06F17/14(2006.01)I 主分类号 G06F17/14(2006.01)I
代理机构 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人 董建林;许婉静
主权项 1.一种适用于串联电容补偿线路的行波差动保护方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)计算从线路两侧流入串补电容装置的各模域下的电流:根据线路本侧保护采样的线路本侧三相电流、电压和线路对侧保护传送过来的线路对侧三相电流、电压利用相模变换将线路两侧各相电流、电压变换到线路两侧各模域下的电流<img file="FSB00000468378800011.GIF" wi="140" he="85" />和电压<img file="FSB00000468378800012.GIF" wi="215" he="84" />利用本侧的各模域下的电流<img file="FSB00000468378800013.GIF" wi="33" he="56" />和本侧各模域下的电压<img file="FSB00000468378800014.GIF" wi="61" he="77" />计算从本侧流入串补电容装置的各模域电流<img file="FSB00000468378800015.GIF" wi="135" he="85" />利用对侧各模域下的电流<img file="FSB00000468378800016.GIF" wi="33" he="59" />和对侧各模域下的电压<img file="FSB00000468378800017.GIF" wi="44" he="53" />计算从对侧流入串补电容装置的各模域电流<img file="FSB00000468378800018.GIF" wi="124" he="66" />线路本侧流入串补电容装置的各模域电流<img file="FSB00000468378800019.GIF" wi="114" he="53" />以及线路对侧流入串补电容装置的各模域电流<img file="FSB000004683788000110.GIF" wi="130" he="74" />分别根据以下均匀传输线方程得到:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>i</mi><mi>Fm</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>+</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><msubsup><mi>z</mi><mi>c</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mo>[</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>+</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>+</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>m</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><msubsup><mi>z</mi><mi>c</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>]</mo><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></math>]]></maths><maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>i</mi><mi>Fn</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>2</mn><mo>+</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><msubsup><mi>z</mi><mi>c</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mo>[</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>+</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msubsup><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>+</mo><msubsup><mi>&tau;</mi><mi>n</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><msubsup><mi>z</mi><mi>c</mi><mi>x</mi></msubsup><mo>]</mo><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></math>]]></maths>其中:<img file="FSB000004683788000113.GIF" wi="61" he="73" />和<img file="FSB000004683788000114.GIF" wi="42" he="54" />为从本侧和对侧流入串补电容装置的各模域电流;<img file="FSB000004683788000115.GIF" wi="49" he="56" />和<img file="FSB000004683788000116.GIF" wi="40" he="67" />分别为各模行波从本侧和对侧到串补安装点之间的传播行波延时;<img file="FSB000004683788000117.GIF" wi="39" he="58" />为各模域下的波阻抗;x=0,α,β,分别代表各模分量;<img file="FSB000004683788000118.GIF" wi="38" he="71" />和<img file="FSB000004683788000119.GIF" wi="50" he="63" />为本侧各模域下的电流、电压;<img file="FSB000004683788000120.GIF" wi="37" he="53" />和<img file="FSB000004683788000121.GIF" wi="46" he="66" />为对侧各模域下的电流、电压;其中,m和n分别代表线路的本侧和对侧,x=0,α,β分别代表各模分量;2)建立差动方程:利用基尔霍夫电流定律建立差动方程:<maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>i</mi><mi>cd</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>Fm</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>i</mi><mi>Fn</mi><mi>x</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中:<img file="FSB000004683788000123.GIF" wi="113" he="83" />为各模域下的差动电流,x=0,α,β分别代表各模分量;3)求取各相差动电流:利用相模反变换,根据各模域下的差动电流<img file="FSB000004683788000124.GIF" wi="137" he="72" />求取各相差动电流<img file="FSB000004683788000125.GIF" wi="68" he="71" />其中<img file="FSB000004683788000126.GIF" wi="217" he="60" />对<img file="FSB000004683788000127.GIF" wi="47" he="65" />进行傅氏变换便可求出各故障相和非故障相的差动电流的向量<img file="FSB000004683788000128.GIF" wi="77" he="84" />4)差动继电器动作判别:采用故障相的动作量作制动,并加上适当的固定门槛,<maths num="0004"><![CDATA[<math><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>a</mi></msubsup><mo>></mo><mi>k</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>c</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>I</mi><mi>G</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>></mo><mi>k</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>c</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>a</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>I</mi><mi>G</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>c</mi></msubsup><mo>></mo><mi>k</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>a</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>cd</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>I</mi><mi>G</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced></math>]]></maths>其中,k为比例系数,I<sub>G</sub>为固定门槛,<img file="FSB00000468378800022.GIF" wi="166" he="83" />和<img file="FSB00000468378800023.GIF" wi="45" he="80" />分别为A,B,C三相的差动电流的幅值,A,B,C三相的任何一相满足上式,差动继电器便可动作出口跳开该相。
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