[发明专利]一种适用于单回线串接双回输电线路距离保护定值灵敏度校核方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网继电保护定值校核技术，特别涉及单回线串接双回输电线路的特殊方式的距离保护元件灵敏度校核的技术。

背景技术

随着工业和居民用电需求的日益增长，电力系统装机容量的快速增长，原有输电线路输送容量接近极限，而新增的输电线路代价越来越高，为尽量利用现有的输电走廊，出现了单回线中间串入双回线的输电线路新模式。

目前距离保护元件灵敏度的校核方法，通常是计算线路末端发生单相接地故障和相间故障时测量阻抗，将该值和距离元件定值相比较以确定保护动作灵敏度，该方式的基本依据是输电线路故障时测量阻抗随故障点远离单调增加。而单回线串接双回的接线方式，由于双回线的分支作用，改变了测量阻抗全线单调增加的趋势，使既有的校验方法无法适应该特殊线路需求，从而影响了距离保护元件的动作性能。

发明内容

本发明的目的，在于为单回线串接双回输电线路提供一种距离保护定值的校验方法，解决该系统下由于故障时测量阻抗随故障位置非单调变化造成距离保护定值无法校验的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

首先，对于单回线路段，故障时测量阻抗和距离长度成正比，可依据如下公式形成测量阻抗：

上式中：L_PM为单回段PM线路全长，L_f为故障点距离P侧继电保护安装处的线路长度，Z_PM为PM段全线正序阻抗；

对于双回输电线路中的单回线发生单相接地和相间故障时，其测量阻抗值和故障距离不成正比，将双回线以外的部分进行归并，即将两侧单回线段的阻抗和对应的系统阻抗串联后的阻抗值作为等效系统阻抗，形成典型的双端电源经过双回线输电方式。如附图2所示为归并后的系统结构，该线路结构下区内故障时对应的正序、负序和零序网络分别如附图3、附图4、附图5所示，根据该网络结构图，可以计算双回线段发生单相接地故障时，测量阻抗如下式所示：

其中：

Z_m1、Z_n1、Z_m0、Z_n0分别为归并后m侧系统正序阻抗、n侧系统正序阻抗、m侧系统零序阻抗，n侧系统零序阻抗；

Z_l1、Z_l0、Z_M0分别为双回线中单回线路全长正序阻抗、零序阻抗、零序互阻抗；

K_set为距离元件零序补偿系数定值；

L_MN为双回段MN线路全长。

根据正序网络和负序网络示意图，可以计算双回线段发生相间故障时，测量阻抗如下式所示：

其中：

综合上述不同位置下故障测量阻抗计算公式，可形成全线的测量阻抗计算方法，有单相接地故障时，按如下计算:

其中：

相间故障时，按如下计算：

其中：

将全线按照固定步长(如0.01*L_PQ)绘制出测量阻抗的轨迹，即可获得该输电线路在单相接地故障时测量阻抗极大值Z_{max_p}和相间故障测量阻抗极大值Z_{max_pp}，该极大值和距离保护元件定值相比较,即可分别获取接地距离元件和相间距离元件的灵敏度如下：

K_{K_p}＝Z_{max_p}/Z_{set_p}

K_{K_pp}＝Z_{max_pp}/Z_{set_pp}

针对任一参数确定的单回线串入双回线运行系统，通过上述步骤，可以实现对距离保护元件灵敏度的校核，从而判别该距离元件定值整定的合理性，保证线路故障时能够可靠动作，切除区内的故障。

附图说明

图1是本发明针对的典型单回线串接双回线的网络结构示意图；

图2是双回线外部线路进行等效归并后的系统示意图；

图3是归并后系统正序网络示意图；

图4是归并后系统负序网络示意图；

图5是归并后系统零序网络示意图；

图6是本发明适用的三种演化网络结构示意图一；

图7是本发明适用的三种演化网络结构示意图二；