[发明专利]基于阻抗平面分析正序极化电压的继电器控制方法

权利要求书

1.一种继电器动作行为的分析方法，其特征在于，包括：

通过构建的阻抗平面，分析正序极化电压距离继电器的动作行为；

所述通过构建的阻抗平面，分析正序极化电压距离继电器的动作行为包括如下步骤：

步骤Sa，电力系统发生故障时，将电力系统拆分为正、负、零序子系统，并求解各序子系统的等值阻抗；

步骤Sb，建立基于阻抗平面的正序极化电压距离继电器的动作方程；

所述步骤Sa中求解各序子系统的等值阻抗的方法包括：

线路正方向短路时，即

系统M侧零、正、负序阻抗的计算公式：

线路反方向短路时，即

系统N侧零、正、负序阻抗与输电线路零、正、负序阻抗之和的计算公式：

上式中，i的取值0表示零序，1表示正序，2表示负序；即

通过i的相应取值以表示电压零、正、负序故障分量；

通过i的相应取值以表示电流零、正、负序故障分量；

Z_Li通过i的相应取值以表示输电线路零、正、负序阻抗；以及

Z_sNi通过i的相应取值以表示系统N侧零、正、负序阻抗。

2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，

所述步骤Sb中建立基于阻抗平面的正序极化电压距离继电器的动作方程的方法包括：

在线路正/反方向短路时，接地距离继电器、相间距离继电器的动作方程。

3.根据权利要求2所述的分析方法，其特征在于，

线路正方向短路时，所述动作方程，即

上式中，Z_k为距离保护的计算阻抗，且包括过渡电阻；

Z_zd为距离保护整定值；

ρ为阻抗系数；

Z_sM1为系统M侧正序阻抗；

δ为系统电势与母线正序电压的夹角；其中

为保护安装处母线相电压，其中表示A相、B相或C相；

为保护安装处线路对应相的零序电流；为保护安装处线路对应相的正序电流；为保护安装处线路对应相的负序电流；

K′为系统M侧的等效负序补偿系数，K″为系统M侧的等效零序补偿系数，即

其中Z_sM0、Z_sM1、Z_sM2分别是系统M侧的零、正、负序阻抗；

在线路反方向短路时，所述动作方程，即

上式中，Z_L1为输电线路的正序阻抗，Z_sN1为系统N侧正序阻抗。

4.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，

对于接地距离继电器，则接地距离继电器对应的动作方程中阻抗系数ρ对应的公式如下：

上式中，为保护安装处线路对应相的相电流；K为输电线路的零序补偿系数，其中Z_L0为输电线路的零序阻抗，Z_L1为输电线路的正序阻抗。

5.根据权利要求4所述的分析方法，其特征在于，

对于相间距离继电器，则相间距离继电器对应的动作方程中阻抗系数ρ对应的公式如下：

上式中，为保护安装处的相间电流，其中适于表示相间AB，或相间BC，或相间CA；为保护安装处的负序相间电流，K′为系统M侧的等效负序补偿系数，即

其中Z_sM1、Z_sM2分别是系统M侧的零、正、负序阻抗。

6.一种继电器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，建立基于阻抗平面的正序极化电压距离继电器的动作方程；

通过如权利要求1所述的继电器动作行为的分析方法创建步骤S1中所述动作方程；

步骤S2，根据上述动作方程确定距离继电器的动作边界。