[发明专利]一种基于信号距离和贝杰龙模型的输电线路纵联保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于信号距离和贝杰龙模型的输电线路纵联保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

在传统保护中，纵联保护可实现全线速动，并具有绝对的选择性，因此它可满足电力系统稳定需要，充分满足继电保护的选择性、灵敏性和速动性、可靠性的要求。但传统的纵联保护如光纤电流差动、高频保护，受超高压长线路分布电容、两侧T A暂态特性和饱和程度的差异及通信信道的影响，容易造成保护不正确动作。

为了克服纵联保护所存在的以上不足，提高其可靠性，实现对区内外故障的快速识别和快速切除输电线路上任意点的故障。通过分析输电线路贝杰龙模型的沿线电流分布规律发现：当输电线路发生区外故障时，于短时间窗内，用测量的首端电压u_M、电流i_M模拟计算的末端电流                                                ，再将模拟的末端电流与实测的末端电流i_N的波形相比较，计算出模拟电流与实测电流i_N的互距离度，并将此互距离度与设定的互距离度整定值比较，并根据两者的大小关系识别区内外故障。此方法采用分布参数模型，能克服分布电容的影响。

藉此，提出基于信号距离和贝杰龙模型的输电线路纵联保护方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于信号距离和贝杰龙模型的输电线路纵联保护方法，根据贝杰龙模型的沿线电流分布规律表达式，计算出保护安装处模拟电流及其与实测电流的互距离度，再与设定的互距离度整定值比较而识别区内外故障，克服分布电容、TA饱和及通信信道等对纵联保护的影响，提高其可靠性，实现对区内外故障的快速识别和快速切除输电线路上任意点的故障。

本基于信号距离和贝杰龙模型的输电线路纵联保护方法是：当输电线路发生故障时，在短时窗内，测量输电线路首端M点和末端N点的电压u_M、u_N和电流i_M、i_N，根据贝杰龙模型的沿线电流分布规律表达式，用首端实测电压u_M和电流i_M模拟计算输电线路末端的电流，并将模拟的末端电流与实测的末端电流i_N的波形相比较，计算出模拟电流与实测电流i_N的互距离度，再将计算所得互距离度与设定的互距离度整定值进行比较，根据两者的大小关系识别区内外故障。具体步骤如下：

（1）线路发生故障后，在短时窗内，实测输电线路首端M点和末端N点的电压u_M、u_N和电流i_M、i_N，然后根据如下贝杰龙模型的沿线电流分布规律表达式，用首端电压u_M和电流i_M模拟计算输电线路末端的电流：

；

式中：r、、v分别是线路模量下的电阻、特征阻抗、波速度，x是距离M端的距离，t是时间；

（2）在对应t时间区间[0, Ns]内，定义线路末端N点处模拟电流与实测电流i_N的互距离度函数如下式：

；

（3）按下式确定一个互距离度整定值：

=；

    其中，为各种情况下（包括不同的故障过渡电阻、不同的故障初始角、不同的故障距离）的区内故障时计算出的模拟电流和实测电流i_N的互距离度的最小值，k_a为整定系数；