[发明专利]输电线路暂态高频分量处理量差动纵联保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力输电线路保护技术，尤其涉及到利用输电线路的暂态高频分量处理量之差(暂态电流高频分量处理量之差，或暂态电压高频分量处理量之差)，从而实现保护区内故障还是区外故障的识别，以进行保护的方法。

背景技术

电流差动保护是电力系统中应用最为广泛的保护原理之一。该原理被誉为具有绝对选择性的快速保护。但是，随着电力系统规模的日益扩大，要求继电保护切除故障的时间更短。目前，在电力系统中广泛采用基于故障工频量变化特征的纵联保护方案，整套保护动作速度不够快，难以满足超高、特高压线路保护的需要。

随着信号处理手段不断改善提高，利用线路故障暂态高频分量构成的线路保护可以更大限度的提高保护动作速度。近年来，国内外学者提出了一系列基于线路单端暂态量的超高速保护，其中最为典型的是基于单端量不同高频段能量比值来实现的保护。该原理利用暂态信号通过母线时，其中的高频分量衰减得多，低频分量衰减得少，这样根据能量比值不同，从而判断区内/区外故障。这一原理存在固有缺陷，实际电力系统故障情况非常复杂且多变，不同故障情况下产生的暂态信号中包含的高频分量成分与低频分量成分相差很大，致使某些情况下区外故障的高、低频分量的能量比值，可能比区内故障时高、低频分量的能量比值大很多，导致在线路一端检测到区外故障时高、低频分量的能量比值反而比区内故障情况下的比值大，致使保护误动作。同时由于采用能量比值构成故障判据的方法使用了除法，这样很容易放大小信号的干扰，使得计算的比值不能完全真实反应实际情况，容易不稳定，抗干扰性差，最终导致保护装置可靠性降低。其它基于单端暂态信号处理量比值的方法，如暂态信号熵的比值、暂态信号奇异度比值、信号复杂度比值等方法，原理上都存在类似的固有缺陷与不足。

因此，针对传统差动保护动作速度不够快，目前暂态保护性能不够稳定、不够可靠的缺点和不足，需要研究性能更佳的超高速暂态保护新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于暂态高频分量处理量差动纵联保护方法，应用于保护电力系统中的各种元器件，尤其适用于输电线路，能够大大提高保护动作的快速性，同时最大限度的提高保护动作的可靠性，即具有绝对的选择性。

暂态高频分量处理量差动纵联保护判据的原理是将线路每一端母线内、外两侧的电流(或电压)暂态高频分量分别引入本端的保护装置，进行适当处理得到高频分量处理量，然后将母线内、外两侧暂态高频分量的处理量作差，构造判据，同时结合对端的保护装置是否发来“发生故障”的信号，从而判断区内、还是区外故障，决定是否发出跳闸命令，该发明保护方法具有绝对的选择性和可靠性。由于该发明保护方法依据的是剔除了工频分量的故障高频分量作为被处理对象，从而保证了保护动作的超高速性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种暂态高频分量处理量差动纵联保护方法，采用被保护线路两端母线内、外两侧的电流(或电压)中暂态高频分量的处理量值构成差动纵联保护判据：

式中P_I_1hf、P_I_2hf、P_I_3hf、P_I_4hf为线路两端母线内、外两侧的电流I₁、I₂、I₃、I₄中暂态高频分量I_1hf、I_2hf、I_3hf、I_4hf的能量、或熵、或复杂度、或奇异度、或模极大值、或高频分量其它处理量值中的一种(P_U_1hf、P_U_2hf、P_U_3hf、P_U_4hf为两端母线两侧的电压U₁、U₂、U₃、U₄中暂态高频分量I_1hf、U_2hf、U_3hf、U_4hf的能量、或熵、或复杂度、或奇异度、或模极大值、或高频分量其它处理量值中的一种)。k_set1、k_set2为暂态高频分量处理量差动纵联保护整定值。diff₁、diff₂表示两端母线内、外两侧暂态高频分量处理量的能量差、或熵差、或复杂度差、或奇异度差、或模极大值差、或其它差值。