基于两端电流量电压量的线路纵联保护方法

摘要

本发明涉及一种基于两端电流量电压量的线路纵联保护方法：1)在线路两端安装相同的继电保护装置，每个继电保护装置测量本端电流量、电压量，再通过通讯通道获取对端的电流量和电压量；2)各继电保护装置根据两端的同一时刻的电流量和电压量进行计算；对于交流线路，算出各相和/或相间分支阻抗；对于直流线路，算出分支电阻；3)对于交流线路，在阻抗平面上整定一个+R轴区域为动作区，分支阻抗落入区内判断为线路内部故障；对于直流线路，可以整定一个电阻定值，分支阻抗小于该定值，判断为线路内部故障。

主权项

1.一种基于两端电流量电压量的线路纵联保护方法，其特征是，其步骤为，1)在线路两端安装相同的继电保护装置，每个继电保护装置测量本端电流量、电压量，再通过通讯通道获取对端的电流量和电压量；2)各继电保护装置根据两端的同一时刻的电流量和电压量进行计算；对于交流线路，算出各相和/或相间分支阻抗；对于直流线路，算出分支电阻；按照现有电流、电压正方向定义，即取由母线流向线路的方向为规定的电流正方向，同时取母线对地为电压正方向；线路两端分别记为M端和N端；则对于交流线路，采用两端的电流、电压相量，分支阻抗的计算公式为：式中：Z_g即为分支阻抗；Z_L为线路全长的阻抗；分别为线路M端电压相量和电流相量；分别为线路N端电压相量和电流相量；为线路差动电流相量，等于两端电流的相量和；按照现有电流、电压正方向定义，即取由母线流向线路的方向为规定的电流正方向，同时取母线对地为电压正方向，线路两端分别记为M端和N端，则对于交流线路，采用两端的电流、电压瞬时值，分支电阻和分支电感的计算公式为：其中：式中：R_g、L_g分别为分支电阻和分支电感；      R_L、L_L分别为线路单位长度电阻和电感，l_L为线路总长度；      u_M、i_M分别为线路M端电压瞬时值和电流瞬时值；      u_N、i_N分别为线路N端电压瞬时值和电流瞬时值；      i_d为线路差动电流瞬时值，其值等于两端电流瞬时值之和；根据式(2)，用多个时刻的电流、电压瞬时值，即可求解出分支电阻R_g和分支电感L_g，分支电感乘以角频率为分支电抗，由分支电阻和分支电抗就构成了分支阻抗；按照现有电流、电压正方向定义，即取由母线流向线路的方向为规定的电流正方向，同时取母线对地为电压正方向，线路两端分别记为M端和N端，则对于直流线路，采用两端的 电流、电压值，分支电阻的计算公式为：式中：R_g即为分支电阻；      R_L为线路全长的电阻；      U_M、I_M分别为线路M端电压值和电流值，根据计算需要，取瞬时值、算术平均值或者几何平均值；      U_N、I_N分别为线路N端电压值和电流值，根据计算需要，取瞬时值、算术平均值或者几何平均值；      I_d为线路差动电流量，其值等于两端电流量之和；3)正常负荷条件下、系统振荡时和外部故障时，分支阻抗趋近于无穷大；而线路内部故障时分支阻抗是电阻性质的，其大小等于过渡电阻值；对于交流线路，线路的分布电容等效为电容性分支，其阻抗为容抗性质，位于阻抗平面的-X轴上；而线路故障的过渡电阻值是纯电阻量，位于阻抗平面的+R轴上；因此，对于交流线路，在阻抗平面上整定一个+R轴区域为动作区，分支阻抗落入区内判断为线路内部故障；对于直流线路，整定一个电阻定值，分支电阻小于该电阻定值，判断为线路内部故障。