[发明专利]分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法

说明书

【技术领域】

本发明属于电力系统输电线路继电保护领域，涉及一种基于分布参数模型的距离保护方法，尤其是一种分布参数模型下耐高过渡电阻的保护方法。

【背景技术】

距离保护作为线路保护的基本组成部分，其工作性能对电力系统的安全稳定运行有着至关重要的作用。随着电力系统规模的扩大，高压远距离输电线路日益增加，对距离保护的要求也越来越高。

现有距离保护存在如下问题：采用集中参数模型，对于超高压长线而言，其分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗与故障距离不成正比，对距离保护的精确计算有很大影响；由于受对端系统助增的影响，耐过渡电阻能力差。

针对上述问题，在其基础上出现了相应解决方法，但由于存在如下问题而无法得到应用。为在距离保护中使用分布参数模型，提高测量精度。专利CN101242094A利用贝瑞隆长线方程将保护安装处的电流、电压补偿到距离I段末端，将距离I段末端至故障点间的线路简化为R-L模型，最后以测距结果判别区内、区外故障。但该方法将故障点与整定点之间的线路等效为R-L集中参数模型，仍然存在模型误差，且耐过渡电阻能力低。专利CN1804650A在贝瑞隆模型基础上，提出了一种基于沿线电压分布的距离保护方案，利用故障电流电压计算沿线电压分布，通过寻找电压幅值最小点确定故障位置。但仅考虑了金属性故障的情况，耐过渡电阻能力低；需要从输电线路保护安装侧向另一侧计算沿线电压分布，对采样频率要求高，计算量大。

传统距离保护使用简单模型，耐过渡电阻能力低；上述专利给予了改进，但仍存在模型误差，计算量大，耐过渡电阻能力低的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法，以克服传统距离保护采用简化模型、耐过渡电阻能力差的不足的问题，及现有分布参数模型距离保护对采样频率要求高、计算量大、耐过渡电阻能力低的问题。

为克服现有技术存在的问题，本发明提出的技术方案是：

一种分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法，是利用分布参数模型，计算线路末端电压，利用线路末端电压的分布趋势，判别区内、区外故障。

为实现上述任务，本发明采取如下技术解决方案：

分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法，包括以下步骤：

步骤一，以突变量电流作为保护启动元件

I_mg＞0.2I_e                (1)

其中I_mg为mn输电线路中m端突变量电流幅值，I_e为额定电流幅值；当突变量电流满足(1)式时，判断线路发生故障，保护启动；

步骤二，结合故障选相结果，对故障相在分布参数模型下，利用保护安装处电压，求出线路80％、100％处电压幅值并判断是否符合：

U_l≥U_0.8l                 (2)

其中，U_l为线路100％处的电压幅值，U_0.8l为线路80％处的电压幅值；

步骤三，公式(2)成立，为区内故障，则保护动作跳闸；否则，保护不动作。

本发明进一步的改进在于：线路100％处的电压幅值U_l和线路80％处的电压幅值U_0.8l通过下述公式5和公式6进行计算：