利用暂态故障信息的智能电子设备及继电保护方法

摘要

本发明涉及利用暂态故障信息的智能电子设备及继电保护方法，智能电子设备包括通过过程层通信模块、站控层通信模块分别与过程层、站控层通信连接的测距录波模块、保护模块和测控模块，保护模块和测距录波模块分别用于根据过程层上传的暂态故障信息进行故障识别、线路保护和故障测距、录波；各模块之间及对外通信主要采用100Mbps以太网，实现了数据的高速交换和并行处理，保护模块在故障发生后的极短时间内识别故障方向、极性和距离等暂态故障信息，采用三取二逻辑，构成纵联保护，既实现了保护功能的快速动作，也提高了动作的可靠性；本发明实现了多功能一体化，适用于现有的智能变电站，提高了保护性能和测距精度，降低了设备成本和运行维护费用。

主权项

一种利用暂态故障信息的继电保护方法，其特征在于，该方法的步骤如下：(1)智能电子设备的保护模块读取过程层上传的三相电压、电流采样数据；(2)基于改进梯度算法的启动元件动作后，提取启动时刻后1～3ms的暂态故障分量；(3)根据故障方向、极性、距离判据进行故障识别，若其中两个或两个以上判据判别出故障发生在被保护线路，则发出跳闸命令；若未判别出被保护线路故障，则切换进入反应工频电气量的传统保护，进行相应的故障判别；既实现了保护功能的快速动作，也提高了动作的可靠性；步骤(3)中保护模块与线路对侧智能电子设备通过通信通道连接构成纵联保护，以获取线路对侧的暂态故障信息，故障方向、极性、距离的判据分别为：a)使用电压、电流暂态故障分量，利用经中值滤波后模量前、反行波的时域能量之比判别故障方向：若时域能量之比小于定值，为正向故障；否则，为反向故障；经通信通道得到线路对侧的故障方向信息，若均为正向故障，则判别故障发生在被保护线路；b)使用电流暂态故障分量，若线路两端电流初始行波同极性，则判定为区内故障，异极性则判定为区外故障；c)使用电流暂态故障分量标定电流初始行波到达本侧智能电子设备安装处的时间，经通信通道得到线路对侧记录的电流初始行波到达时间，若两者时间之差大于或等于被保护线路长度与暂态电流波速的比值，则为区外故障，否则为区内故障。