[发明专利]用于改进传输线中的距离保护的系统和方法

说明书

本文提供了用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。此类系统和方法可涉及接收一个或多个电流和电压输入；以及基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。此类系统和方法还可涉及在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。此类系统和方法还可涉及向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及清除所述传输线中的所述故障。

技术领域

本公开涉及距离保护，并且更特定地涉及用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。

背景技术

在传输线保护应用中，尤其是对于超高压（EHV）和特高压（UHV）传输线，通常使用传统距离保护元件来消除传输线中的故障。传统距离保护元件通常需要在小于功率周期的时间内操作以保持系统稳定性。传统距离保护元件采用完整周期离散傅立叶变换（DFT）算法或小相位算法（phaselet algorithm）。然而，这些算法面临它们自己独特的缺点。例如，传统完整周期DFT算法不能在小于单个功率周期内操作。这种算法可能花费大约20毫秒来计算稳态相量，这意味着对于50 Hz传输线，将在20毫秒之后发出最终跳闸信号，这在完整周期之后。另外，基于小相位的算法（即，其具有波形样本和傅立叶系数的乘积的部分和）（诸如基于半周期DFT或四分之一周期DFT的算法）可以满足子周期操作时间要求，但是通常不满足鲁棒性要求，这可能导致瞬态超范围，特别是当输入信号包含电容器式变压器（CVT）感应的瞬态和/或衰减直流（DC）分量时。

发明内容

本公开提供了用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。上述需要和问题中的一些或全部可以通过下面描述的本公开的某些实施例来解决。

在至少一个实施例中，可以提供一种计算机实现的方法。所述计算机实现的方法可包括接收一个或多个电流和电压输入。所述方法还可包括基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。所述方法还可包括在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。所述方法还可包括向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障。所述方法还可包括清除所述传输线中的所述故障。

在一些实施例的至少一个方面中，短窗相量估计可包括确定衰减直流（DC）时间常数。短窗相量估计还可包括使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点。短窗相量估计还可包括确定基频分量的极点。短窗相量估计还可包括使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵。短窗相量估计还可包括基于所述矩阵来确定系数矩阵。短窗相量估计还可包括使用从所述系数矩阵提取的系数向量来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。

在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括磁性变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16个样本的窗口大小来确定的。

在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括磁性变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是（相对于每周期64个样本）使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。