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故障行波網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方法

文檔序號(hào):5834510閱讀:352來(lái)源:國(guó)知局

專(zhuān)利名稱(chēng)::故障行波網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域,涉及一種基于整個(gè)電網(wǎng)的故障行波保護(hù)方法。
背景技術(shù)
:行波保護(hù)基于輸電線(xiàn)路故障時(shí),由故障點(diǎn)向線(xiàn)路各側(cè)傳播的行波特征來(lái)檢測(cè)故障,大致上可分為行波方向保護(hù)、行波距離保護(hù)和行波差動(dòng)保護(hù)。行波方向保護(hù)需利用初始行波的極性、幅值信息為保護(hù)判別依據(jù),其靈敏性和可靠性易受小初始角、近距離故障、反射波、行波色散、故障電弧、母線(xiàn)結(jié)構(gòu)、極性判斷受干擾等因素的影響。行波距離保護(hù)利用行波從故障點(diǎn)傳播到線(xiàn)路某側(cè)的時(shí)間r來(lái)得到故障距離,從而進(jìn)行保護(hù),這種保護(hù)方法需要準(zhǔn)確辨識(shí)初始行波和故障點(diǎn)的反射行波,并準(zhǔn)確記錄行波到達(dá)時(shí)間,其中故障點(diǎn)反射行波的辨識(shí)較為困難,而且在近距離故障時(shí)存在死區(qū)。行波差動(dòng)保護(hù)利用線(xiàn)路兩側(cè)的方向性行波的差值來(lái)判斷故障,需利用電流的幅值,對(duì)時(shí)間的要求非常高,一端時(shí)間錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)。上述保護(hù)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中都有其局限性,而且這些方法都是基于一條線(xiàn)路上的行波特征進(jìn)行線(xiàn)路保護(hù)的,易受電網(wǎng)中其它母線(xiàn)的折反射行波和高頻干擾信號(hào)的影響,所以行波保護(hù)的靈敏性和可靠性一直無(wú)法完全滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的不足之處,解決現(xiàn)有輸電線(xiàn)路故障行波保護(hù)方法所存在的靈敏性和可靠性差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明借助于高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),通過(guò)對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)行波保護(hù)繼電器記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間的集中分析,綜合利用所有有效初始行波到達(dá)時(shí)間來(lái)進(jìn)行保護(hù),有效解決了行波保護(hù)的靈敏性和可靠性問(wèn)題,有助于進(jìn)一步提高行波保護(hù)的實(shí)用性。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案包括以下步驟第一步、在電網(wǎng)中所有輸電線(xiàn)路兩端安裝行波保護(hù)繼電器;第二步、線(xiàn)路故障后行波保護(hù)繼電器記錄故障產(chǎn)生的初始行波到達(dá)各線(xiàn)路兩端的時(shí)間,并將記錄的數(shù)據(jù)信息傳送給保護(hù)裝置;第三步、保護(hù)裝置判別無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間,并對(duì)部分無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行修正(1)無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的判別依次計(jì)算變電站(M)的初始行波到達(dá)時(shí)間^與任一相鄰變電站(AO的初始行波到達(dá)時(shí)間~之差、:如果與變電站(M)相鄰的所有ZM個(gè)變電站中,滿(mǎn)足—Z柳<r的變電站個(gè)數(shù)^,,則變電站(M)的初始行波到達(dá)時(shí)間、是有效初始行波到達(dá)時(shí)間,式中/,為變電站(M)與變電站(AO之間的輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度,v為行波在輸電線(xiàn)路上的傳輸速度,r為設(shè)定的時(shí)間誤差裕量,取值范圍為0~2/^;若滿(mǎn)足上式的變電站個(gè)數(shù)小于,,但^是有效初始行波到達(dá)時(shí)間時(shí),公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>〈r成立,則^仍是有效初始行波到達(dá)時(shí)間;否則^是無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間;(2)部分無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的修正當(dāng)與具有最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間的變電站(M)相鄰的變電站(AO為無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間時(shí),首先利用最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間Q按下式進(jìn)行修正W附若修正后的行波到達(dá)時(shí)間仍為無(wú)效行波時(shí)間,則再按下式再次修正/<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>""附V若修正后的行波到達(dá)時(shí)間為有效初始行波到達(dá)時(shí)間,重復(fù)第三步;第四步、利用有效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行故障線(xiàn)路的判別(1)若第三步中修正后的行波到達(dá)時(shí)間仍為無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間,則線(xiàn)路mw為故障線(xiàn)路;(2)取最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間、,分別與相鄰變電站的有效初始行波到達(dá)時(shí)間Z"配對(duì)進(jìn)行比較,若滿(mǎn)足則相應(yīng)的線(xiàn)路mn為故障線(xiàn)路;不成立者對(duì)應(yīng)的線(xiàn)路為非故障線(xiàn)路;第五步、故障線(xiàn)路判斷結(jié)束,保護(hù)出口跳閘。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明在整個(gè)輸電網(wǎng)的每條線(xiàn)路兩端變電站裝設(shè)行波保護(hù)繼電器,利用行波保護(hù)繼電器檢測(cè)初始行波的到達(dá)時(shí)間,然后由保護(hù)裝置對(duì)所有初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行處理,并根據(jù)最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間判斷故障線(xiàn)路,進(jìn)而發(fā)出保護(hù)跳閘指令。本發(fā)明方法中故障線(xiàn)路的判斷與整個(gè)電網(wǎng)中所有行波保護(hù)繼電器記錄的有效初始行波到達(dá)時(shí)間有關(guān),可以消除某個(gè)行波保護(hù)繼電器故障、啟動(dòng)失靈或時(shí)間記錄錯(cuò)誤對(duì)保護(hù)結(jié)果的影響,提高了輸電線(xiàn)路故障行波保護(hù)的靈敏性和可靠性。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖l仿真電網(wǎng)模型。具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1,圖1為實(shí)施本發(fā)明的仿真電網(wǎng)模型,整個(gè)電網(wǎng)中共有8個(gè)變電站,在各變電站安裝故障行波保護(hù)繼電器,當(dāng)(MAO線(xiàn)中距(M)站10^處故障后,會(huì)產(chǎn)生在整個(gè)輸電網(wǎng)中傳播的行波信號(hào),這時(shí)電網(wǎng)中各行波保護(hù)繼電器均可檢測(cè)到行波信號(hào)并記錄初始行波的到達(dá)時(shí)間,見(jiàn)表1。行波保護(hù)繼電器將初始行波的到達(dá)時(shí)間發(fā)送到保護(hù)裝置,由保護(hù)裝置進(jìn)行無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的判別,并根據(jù)有效初始行波到達(dá)時(shí)間來(lái)進(jìn)行線(xiàn)路保護(hù)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>保護(hù)裝置在故障發(fā)生后根據(jù)各行波保護(hù)繼電器記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行線(xiàn)路保護(hù),具體過(guò)程如下保護(hù)裝置判別無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間根據(jù)本發(fā)明方法中判別無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的方法可知,表l中的初始行波到達(dá)時(shí)間均為有效初始行波到達(dá)時(shí)間。保護(hù)裝置進(jìn)行故障線(xiàn)路的判別由表1可知,(M)變電站的初始行波到達(dá)時(shí)間、在所有有效初始行波到達(dá)時(shí)間中是最小的,按本發(fā)明方法中故障線(xiàn)路的判別方法將^和相鄰變電站的初始行波到達(dá)時(shí)間分別配對(duì)進(jìn)行計(jì)算,知^和^配對(duì)時(shí)公式成立,、和其它變電站的初始行波到達(dá)時(shí)間配對(duì)時(shí)上式不成立,所以線(xiàn)路m"為故障線(xiàn)路。利用本發(fā)明方法可準(zhǔn)確判別出故障線(xiàn)路,保護(hù)準(zhǔn)確度高。如果(M)和(AO變電站中某一端行波保護(hù)繼電器故障、啟動(dòng)失靈或時(shí)間記錄錯(cuò)誤后,傳統(tǒng)行波保護(hù)會(huì)發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)。此時(shí)按本發(fā)明方法仍可準(zhǔn)確判別出故障線(xiàn)路,具體過(guò)程如下假定(AO站行波保護(hù)繼電器故障,則表l中(AO站的時(shí)間為0,根據(jù)本發(fā)明方法中判別無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的方法可知(AO站的初始行波到達(dá)時(shí)間為無(wú)效時(shí)間,其余各行波保護(hù)繼電器記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間為有效初始行波到達(dá)時(shí)間。此時(shí)由于電網(wǎng)中具有無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間,不能準(zhǔn)確判斷最小初始行波到達(dá)時(shí)間,需對(duì)無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行修正。取有效初始行波到達(dá)時(shí)間中最小者^(guò)按本發(fā)明方法對(duì)變電站(AO的初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行修正,可知二次修正后的行波到達(dá)時(shí)間、仍為無(wú)效行波時(shí)間,按本發(fā)明方法中故障線(xiàn)路的判別方法知線(xiàn)路m"為故障線(xiàn)路。從上述分析可以看出,本發(fā)明方法利用了整個(gè)輸電網(wǎng)中各行波保護(hù)繼電器記錄的所有有效初始行波到達(dá)時(shí)間來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)保護(hù),因此這種保護(hù)方法可以在某一臺(tái)保護(hù)裝置故障、啟動(dòng)失靈或時(shí)間記錄錯(cuò)誤后仍能可靠進(jìn)行保護(hù),完全解決了傳統(tǒng)行波保護(hù)中可能出現(xiàn)的保護(hù)準(zhǔn)確度低和保護(hù)失敗的難題,使行波保護(hù)的可靠性和實(shí)用性大大提高。權(quán)利要求1、一種故障行波網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方法,包括如下步驟第一步、在電網(wǎng)中所有輸電線(xiàn)路兩端變電站安裝行波保護(hù)繼電器;第二步、線(xiàn)路故障后行波保護(hù)繼電器記錄故障產(chǎn)生的初始行波到達(dá)各線(xiàn)路兩端變電站的時(shí)間,并將記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間傳送給保護(hù)裝置;第三步、保護(hù)裝置根據(jù)各行波保護(hù)繼電器記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的判別,并利用最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間對(duì)部分無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行修正;第四步、保護(hù)裝置進(jìn)行故障線(xiàn)路的判別;第五步、故障線(xiàn)路判斷結(jié)束,保護(hù)出口跳閘。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電網(wǎng)故障行波保護(hù)方法,第三步中無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的判別是按初始行波到達(dá)時(shí)間從小到大的順序進(jìn)行。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電網(wǎng)故障行波保護(hù)方法,第三步中僅對(duì)與最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間相鄰的無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行修正,修正方法為當(dāng)與具有最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間的變電站(M)相鄰的變電站(7V)為無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間時(shí),首先利用最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間L按下式進(jìn)行修正若修正后的行波到達(dá)時(shí)間仍為無(wú)效行波時(shí)間,則再按下式再次修正:式中/,為變電站(Af)與變電站(AO之間的輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度,v為行波在輸電線(xiàn)路上的傳輸速度,^為變電站(AO的行波保護(hù)繼電器記錄的初始行波到達(dá)時(shí)間。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電網(wǎng)故障行波保護(hù)方法,第四步中故障線(xiàn)路的判別是根據(jù)最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間及與其相鄰的所有有效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行的。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電網(wǎng)故障行波保護(hù)方法,第四步中故障線(xiàn)路的判別方法為(1)若第三步中修正后的行波到達(dá)時(shí)間仍為無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間,則線(xiàn)路mw為故障線(xiàn)路;(2)取最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間。分別與相鄰變電站的有效初始行波到達(dá)時(shí)間。.配對(duì)進(jìn)行比較,若滿(mǎn)足則相應(yīng)的線(xiàn)路(/為故障線(xiàn)路;不成立者對(duì)應(yīng)的線(xiàn)路為非故障線(xiàn)路;式中^為變電站(/)與變電站(/)之間的輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度,r為時(shí)間誤差裕量,取值范圍為0l/zS。全文摘要本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域,涉及一種故障行波網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方法,本發(fā)明的方法是在輸電網(wǎng)的所有變電站安裝行波保護(hù)繼電器,輸電線(xiàn)路故障后行波保護(hù)繼電器記錄初始行波到達(dá)各變電站的時(shí)間并將時(shí)間傳送給保護(hù)裝置;保護(hù)裝置對(duì)所有初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的判別,利用最小有效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行部分無(wú)效初始行波到達(dá)時(shí)間的修正,進(jìn)而確定故障線(xiàn)路,發(fā)出跳閘命令。本發(fā)明方法利用所有有效初始行波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)保護(hù),在故障線(xiàn)路某一端的保護(hù)繼電器出現(xiàn)故障、啟動(dòng)失靈或時(shí)間記錄錯(cuò)誤時(shí),保護(hù)仍能可靠動(dòng)作,從而避免了保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)的可能,提高了保護(hù)動(dòng)作的可靠性和準(zhǔn)確性。文檔編號(hào)G01R31/327GK101267108SQ20081003082公開(kāi)日2008年9月17日申請(qǐng)日期2008年3月17日優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日發(fā)明者姚建剛,曾祥君,李澤文,楚湘輝,王媛媛,馬洪江申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)
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