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一种基于线路参数识别的线路断线保护方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于线路参数识别的线路断线保护方法,属于电力系统继电保护领域。该线路断线保护方法包括如下步骤:获取线路两端三相的电压波形采样值、电流波形采样值、电流相量及开关位置;根据电流相量、开关位置选出断线相别;根据两端三相的电压波形采样值、电  全部
背景技术:
断线故障是输电线路比较少见的一种故障,输电线路老化耐张力水平下降、雷击 引起的电弧燃烧、大风或外力撞击是造成断线故障的主要原因。断线故障属于纵向故障,是 沿着电能传播方向发生的故障,包括单相断线和两相(多相)断线。发生断线故障时,不会引 起大的短路电流和电压的急剧下降,但系统非全相运行时会产生较大的负序和零序电流, 负序电流使发电机绕组过热,零序电流对通信系统产生干扰,影响系统的正常运行,另外带 电线路落地也容易造成人身伤害,因此及时发现断线故障将故障隔离是非常有必要的。但 目前输电线路的保护装置一般只针对短路故障,对于断线故障并没有可靠的保护措施。 判断出系统发生断线故障是容易的,但要区分断线故障是发生在区内还是区外就 比较困难,因为区内、区外发生断线故障时,线路两侧的工频电气量特征并无太大差别,尤 其是在低负载情况下,这直接影响到保护动作的选择性,如果判断不准确,可能造成故障隔 离范围的扩大,影响供电可靠性。
技术实现要素:
本发明提出了一种基于线路参数识别的线路断线保护方法,能够快速识别线路断 线故障位置,提高线路低负载情况下的断线故障判别灵敏性,从而及早地隔离断线故障,消 除系统因断线带来的影响。 本发明为解决其技术问题采用如下技术方案: 一种基于线路参数识别的线路断线保护方法,包括如下步骤: a)获取线路两端三相的电压波形采样值、电流波形采样值、电流相量及开关位置; b)根据电流相量、开关位置选出断线相别; c)根据两端三相的电压波形采样值、电流波形采样值,利用线路微分方程求解线 路的电阻电感参数; d)将求解的线路电阻电感参数与预先设定的实测线路电阻电感参数进行比较计 算差值; e)根据断线相别的计算差值是否超过设定的门槛值判断断线位置; f)根据断线位置执行相应的断线保护方案。 步骤a)中所述电压波形采样值和电流波形采样值的采样频率不低于4.8kHz。 步骤b)中所述断线相别的判定条件需同时满足以下四个条件: ①该相电流变化量启动判据满足,所述电流变化量启动判据如下: ΔIφ>1.25ΔIT ΔIZD 其中,ΔIφ为该相电流变化量的幅值,φ=A、B、C;ΔIT为浮动门槛;ΔIZD为启动定 4 CN 111614065 A 说 明 书 2/4 页 值; ②该相无流判据满足,所述无流判据如下: Iφ<Iset 其中,Iφ为该相电流幅值;Iset为无流门槛值; ③该相开关位置在合位; ④线路对侧相同相也满足上述①~③的条件。 步骤c)所述电阻电感参数的计算公式如下: 其中,Rφc、Lφc为相别φ的线路电阻、电感的计算值;N为采样点数;Ts为采样周期; 为线路m侧的第k点电压波形采样值, 为线路n侧的第k点电压波形 采样值; 为线路m侧的第k点电流波形采样值, 为线路n侧的第k点电 流波形采样值; 为线路m侧第k-1点电流波形采样值, 为线 路n侧第k-1点电流波形采样值;Δiφ,k=iφ,k-iφ,k-1。 步骤d)所述差值计算公式如下: ΔRφ=|Rφc-R| ΔLφ=|Lφc-L| 其中,ΔRφ、ΔLφ分别为相别φ的电阻电感参数计算差值;R、L分别为预先设定的 实测线路电阻电感参数。 步骤e)中所述判断断线位置的方法如下: 当相别φ满足 ΔZset为门槛值,且相别φ为断线相别时,判为线 路区内相别φ发生断线故障; 当相别φ满足 且相别φ为断线相别时,判为线路区外相别φ发生 断线故障。 步骤f)中所述断线保护方案如下: 当线路区内发生断线故障时,断线保护发出三相跳闸信号跳开线路开关,同时闭 锁重合闸;当线路区外发生断线故障时,断线保护发出区外断线告警信号。 本发明的有益效果如下: 本发明通过利用断线故障时线路两侧电压、电流中包含暂态量分量的全波形时域 特征识别线路参数的变化。由于低负载情况下发生断线故障也会有比较明显的暂态过程, 5 CN 111614065 A 说 明 书 3/4 页 所以本发明提出的断线保护方法能够提高在低负载情况下的断线故障识别灵敏性,而且利 用电压、电流波形采样值构成算法,计算窗长短,能更加快速地判断出断线故障,有效降低 断线故障造成的非全相运行带给电网的影响。 附图说明 图1是本发明一种基于线路参数识别的线路断线保护方法的流程图。 图2是本发明一种基于线路参数识别的线路断线保护方法的应用场景。
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