本發(fā)明涉及一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時(shí)功率進(jìn)行測(cè)后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
目前，交流輸電線路中廣泛采用的保護(hù)有：電流保護(hù)、方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、距離保護(hù)等。這些保護(hù)在過去的運(yùn)行中，總體來說性能比較優(yōu)良，但是傳統(tǒng)的保護(hù)，為了增加保護(hù)線路的長(zhǎng)度，都會(huì)以抬高動(dòng)作的時(shí)限作為代價(jià)，因此不能相對(duì)快速地切除故障。電網(wǎng)的互聯(lián)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)提出了更高的要求，線路故障后，快速、可靠地清除故障是增加線路輸電能力和提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的有效措施。在交流輸電線路中，保護(hù)裝置只需要可靠區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，無需在全線范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)距。由于暫態(tài)分量通常比穩(wěn)態(tài)分量大得多，暫態(tài)電流信號(hào)能夠更充分體現(xiàn)故障特征，而且暫態(tài)量不受工頻現(xiàn)象的影響，故障后瞬間暫態(tài)量響應(yīng)很快，因此通過模擬電流計(jì)算出的模擬功率也能夠體現(xiàn)故障特征，所以利用瞬時(shí)功率構(gòu)成的保護(hù)能可靠、快速地區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了提高輸電線路區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障的可靠性和快速性，提出一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時(shí)功率進(jìn)行測(cè)后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時(shí)功率進(jìn)行測(cè)后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法，將輸電線路兩端實(shí)測(cè)的三相電壓、電流值分別按線路貝杰龍模型計(jì)算輸電線路中點(diǎn)的模擬電壓和電流，分別求得線路兩端推算至中點(diǎn)的兩個(gè)模擬瞬時(shí)功率，將它們求和后在短時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行積分，若該積分值小于整定值，則判為被保護(hù)線路未發(fā)生故障，若該積分值大于等于整定值，則判為線路故障，從而實(shí)現(xiàn)輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)。具體步驟為：第一步、被保護(hù)交流輸電線路MN發(fā)生故障后，在短時(shí)間窗內(nèi)獲得量測(cè)端M和量測(cè)端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點(diǎn)的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；第二步、根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2通過式(1)和式(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2；第三步、將求得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時(shí)窗內(nèi)求和并按下式進(jìn)行積分，得到積分值δ；式(3)中t1為積分起始時(shí)間，t2為積分結(jié)束時(shí)間，t2＝t1+0.15；第四步、利用積分值δ與整定值之間的大小關(guān)系按式(4)、(5)判斷被保護(hù)線路是否故障，若δ<k1·δset，則被保護(hù)線未故障(4)若δ≥k1·δset，則被保護(hù)線故障(5)式(4)、(5)中，δset為被保護(hù)線路無故障情況下，計(jì)算所得功率之和的短時(shí)窗積分最大值，k1為可靠系數(shù)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時(shí)功率進(jìn)行測(cè)后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：計(jì)算模擬功率積分值時(shí)選取的短時(shí)窗長(zhǎng)度為0.15ms，可靠系數(shù)k1取為1.2；利用PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件進(jìn)行被保護(hù)線路全線故障情況遍歷仿真，將δset整定為200。本發(fā)明的原理是：1、輸電線路分布參數(shù)模型貝杰龍模型的計(jì)算方法是利用線路上的波過程的特征線方程，經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換，把分布參數(shù)的線路等值為電阻性網(wǎng)絡(luò)，再運(yùn)用求解電阻性網(wǎng)絡(luò)的方法計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)過程的一種方法。計(jì)算輸電線路暫態(tài)過程時(shí)可將單根無損線等效為兩個(gè)拓?fù)渖蠜]有直接聯(lián)系的兩段無損線。貝杰龍模型是在滿足工程需要條件下對(duì)均勻傳輸線的一種近似。從圖1可知，貝杰龍線路模型就是將一段均勻有損傳輸線分成2段均勻無損傳輸線路，每段將線路電阻分解幾種到線路兩側(cè)。大量的工程實(shí)際表明，這樣的近似是可行的。2、基于瞬時(shí)功率進(jìn)行測(cè)后模擬的輸電線路區(qū)內(nèi)區(qū)外故障的甄別交流線路發(fā)生故障后，在短時(shí)間窗內(nèi)，實(shí)測(cè)輸電線路首端M點(diǎn)和末端N點(diǎn)的的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點(diǎn)的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2，根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2。然后將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時(shí)窗內(nèi)求和并按進(jìn)行積分，得到積分值δ。根據(jù)判據(jù)判斷被保護(hù)線路是否故障。具體判據(jù)如下：若δ<k1·δset，則被保護(hù)線未故障。若δ≥k1·δset，則被保護(hù)線故障。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以在不抬高動(dòng)作時(shí)限的前提下，保護(hù)被保護(hù)線路的全長(zhǎng)；本方法受故障初始角的影響較?。槐痉椒ɡ脙啥藭簯B(tài)量信息構(gòu)成的線路保護(hù)能可靠地識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障，不受過渡電阻和分布電容電流的影響，能夠正確識(shí)別線路區(qū)內(nèi)外高阻故障；本方法采樣頻率為20kHz，符合目前硬件條件，現(xiàn)場(chǎng)容易實(shí)現(xiàn)。時(shí)間窗很短(15ms)，能快速地甄別區(qū)內(nèi)外故障，實(shí)現(xiàn)高速保護(hù)。附圖說明圖1為實(shí)施例1、2、3的輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例1中根據(jù)線路中點(diǎn)模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；圖3為實(shí)施例2中根據(jù)線路中點(diǎn)模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；圖4為實(shí)施例3中根據(jù)線路中點(diǎn)模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護(hù)線路為MN，線路長(zhǎng)度lPM＝150km，lMN＝150km，lNQ＝220km。工頻下α模波阻抗Zc＝237.5423Ω，v1＝2.98×108m/s，線路電阻率R1＝2.8143×10-5Ω/m；線路參數(shù)為：L1＝1mH，C1＝3466pF，L2＝2.22mH，C2＝1583pF，R＝800Ω。采樣率為20kHz。現(xiàn)假設(shè)在線路PM上距M端40km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為100Ω。獲得自故障時(shí)刻起之后1ms時(shí)窗內(nèi)量測(cè)端M和量測(cè)端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點(diǎn)的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖2所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時(shí)窗內(nèi)求和并按式(3)進(jìn)行積分，得到積分值δ＝3.603。由于δ<240，滿足式(4)，因此判為被保護(hù)線路未故障。實(shí)施例2：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護(hù)線路為MN，線路參數(shù)同實(shí)施例1?，F(xiàn)假設(shè)在線路MN上距M端50km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為100Ω。獲得自故障時(shí)刻起之后1ms時(shí)窗內(nèi)量測(cè)端M和量測(cè)端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點(diǎn)的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖3所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時(shí)窗內(nèi)求和并按式(3)進(jìn)行積分，得到積分值δ＝486.3361。由于δ>240，滿足式(5)，因此判為被保護(hù)線路故障。實(shí)施例3：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護(hù)線路為MN，線路參數(shù)同實(shí)施例1。現(xiàn)假設(shè)在線路NQ上距N端80km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為10Ω。獲得自故障時(shí)刻起之后1ms時(shí)窗內(nèi)量測(cè)端M和量測(cè)端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點(diǎn)的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖4所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時(shí)窗內(nèi)求和并按式(3)進(jìn)行積分，得到積分值δ＝486.3361。由于δ>240，滿足式(5)，因此判為被保護(hù)線路故障。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。