[发明专利]一种基于电流行波预测的输电线路差动保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路差动保护方法和，特别是一种基于电流行波预测的输电线路差动保护方法。

背景技术

由于不受系统运行方式和电网结构影响且具有天然的选相功能，电流差动保护一直是各种电压等级输电线路的主保护。在220kV及以下电压等级输电线路中，由于输电线路沿线分布电容电流很小，分布电容对电流差动保护动作性能影响很小。然而，超/特高压交流输电线路的电压、电流传输具有明显的波过程，沿线分布电容电流很大，利用两端基频稳态电流分量的矢量和的幅值作为动作量的传统电流差动保护面临着电流差动保护启动电流大，而为了防止保护误动，提高启动设定值又会导致保护灵敏度不足，制约着传统电流差动保护在超/特高压交流输电线路上的应用。

行波差动保护在保护算法熟悉模型中考虑了分布电容的影响，行波差动保护原理上不受输电线路分布电容的影响，具有很高的动作性能。申请号200910034669.1发明专利“适用于串联电容补偿线路的行波差动保护方法”解决了分布电容对差动保护动作性能的影响，但对于行波传播延时为非整数倍采样间隔的情况，需要通过插值运算得到各个时间点上的电气量，对保护装置采样频率的要求非常高，因此对保护装置硬件要求很高，且每个采样时间都要进行插值运算，保护算法本身所需运算量大，无法满足保护速动性的要求。苏斌、董新洲和孙元章发表的《特高压带并联电抗器线路的行波差动保护》以及苏斌、董新洲和孙元章发表的《基于小波变换的行波差动保护》和申请号200410079501.X发明专利“行波保护中电压过零附件故障的检测方法”对于行波传播延时为非整数倍采样间隔的情况也需要通过插值运算得到各个时间点上的电气量，同样存在着运算量大的问题；需要进行小波变换，所需数据窗大，保护检测到故障发生所需时间长。

目前，许多学者已提出的输电线路行波差动保护方法对行波传播延时为非整数倍采样间隔的情况都需要进行插值运算求其各个时间点上的电气量，保护算法本身运算量大，对保护装置采样硬件要求高。其中部分输电线路行波差动保护方法甚至需要进行小波变换，所需数据窗大，延长了保护检测到故障发生的时间，无法满足继电保护对速动性的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种无需通过插值运算求其各采样时刻的电流行波分量的，减少了行波保护运算量的基于电流行波预测的输电线路差动保护方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于电流行波预测的输电线路差动保护方法，其步骤如下：(1)采集输电线路在m变电站检测点处的各个采样时刻的三相电压行波分量u_mA(t)、u_mB(t)、u_mC(t)，三相电流行波分量i_mA(t)、i_mB(t)、i_mC(t)；采集输电线路在n变电站检测点处各个采样时刻的三相电压行波分量u_nA(t)、u_nB(t)、u_nC(t)、三相电流行波分量i_nA(t)、i_nB(t)、i_nC(t)，作为输入量。

(2)采用相模变换，将m变电站检测点处的各个采样时刻的三相电压行波分量、三相电流行波分量转换成0、α、β模行波分量u_m0(t)、u_mα(t)、u_mβ(t)和i_m0(t)、i_mα(t)、i_mβ(t)；将n变电站检测点处的各个采样时刻的三相电压行波分量、三相电流行波分量转换成0、α、β模行波分量u_n0(t)、u_mα(t)、u_nβ(t)和i_n0(t)、i_mα(t)、i_nβ(t)。

(3)利用时刻的0、α、β模行波分量预测t时刻m变电站检测点处的0、α、β模电流行波分量：