用于特高压输电线的能量方向纵联保护方法和保护装置

摘要

本发明属于电力系统输电线路继电保护领域，提出了基于贝瑞隆模型和故障分量的能量方向纵联保护方法和保护装置，该保护方法利用在故障分量网络中线路两端保护测量到的有功能量的符号，同时利用贝瑞隆模型将线路两端的电压补偿至线路中点，解决了当线路正方向故障时由于系统内电阻很小致使有功能量方向元件不能正确判别故障方向的问题。本发明提出的保护方法具有不受系统暂态过程、过渡电阻、串补电容等因素影响的特性，从而使保护的可靠性大大提高。而且保护方法的灵敏度不受故障类型以及故障位置的影响，具有高可靠性，同时动作速度也较快。

主权项

1.一种能量方向纵联保护方法，包括下列步骤：(1)设定参考点(k)和能量定值(ΔW)；(2)实时采集保护线路始端(m)、末端(n)各相电压与电流的瞬时值，并求得保护线路始端(m)、末端(n)电压、电流的故障分量；(3)对线路始端(m)、末端(n)电压电流故障分量进行相-模转换，利用贝瑞隆方法计算出参考点(k)的电压故障分量模量，并对所计算的电压故障分量进行模-相转换得到参考点(k)的电压故障分量相量；(4)利用半波傅氏变换求得参考点(k)电压故障分量的有效值和相角，同理得到线路始端(m)、末端(n)的电流故障分量的有效值和相角；(5)分别求得线路始端(m)、末端(n)电流故障分量与从相应端计算的参考点(k)电压故障分量之间的相角差；(6)将线路始端(m)电流故障分量有效值、从线路始端(m)利用贝瑞隆方法计算的参考点(k)的电压故障分量有效值以及二者之间相角差的余弦值，相乘，然后积分，得到线路始端(m)的故障分量有功能量(ΔWm)，积分时间为系统半个工频周波；同理求得线路末端(n)故障分量的有功能量(ΔWn)；(7)对于线路始端(m)保护，当采用闭锁式纵联保护时，如果线路始端(m)的故障分量有功能量大于能量定值(ΔWm＞ΔW)，即可知线路始端(m)的反方向发生了故障，保护发出闭锁信号，闭锁两端保护；而如果线路始端(m)的故障分量有功能量小于能量定值的负值(ΔWm＜-ΔW)，即可知线路始端(m)的正方向发生了故障，则不发闭锁信号，若两侧保护均没有收到闭锁信号，则保护跳闸；当采用允许式纵联保护时，如果线路始端(m)的故障分量有功能量小于能量定值的负值(ΔWm＜-ΔW)，那么向对端发出允许信号，允许对端跳闸；(8)对于线路末端(n)保护，当采用闭锁式纵联保护时，如果线路末端(n)的故障分量有功能量大于能量定值(ΔWn＞ΔW)，即可知线路末端(n)的反方向发生了故障，保护发出闭锁信号，闭锁两端保护；而如果线路末端(n)的故障分量有功能量小于能量定值的负值(ΔWn＜-ΔW)，即可知线路始端(n)的正方向发生了故障，若两侧保护均没有收到闭锁信号，则保护跳闸；当采用允许式纵联保护时，如果线路末端(n)的故障分量有功能量小于能量定值的负值(ΔWm＜-ΔW)，则向对端发出允许信号，允许对端跳闸。