[发明专利]一种利用方向行波特定短窗积分值的线路合闸到故障识别方法

摘要

本发明涉及一种利用方向行波特定短窗积分值的线路合闸到故障识别方法，属于电力系统继电保护技术领域。当输电线路发生单相接地故障时，采用单相重合闸，利用量测端获得的合闸线模电流行波和合闸线模电压行波构造正向电流行波和反向电流行波，分别求取正向行波和反向行波的绝对值，并计算合闸后2τmin～4τmin时窗内正、反向行波绝对值的积分值之比来构建合闸到故障识别判据。若积分值之比小于设定的门槛值k，则判为合闸到无故障线路；相反若积分值之比大于k则判为合闸到故障。仿真验证表明，本方法不受故障位置、过渡电阻、故障初始相角的影响，能可靠识别合闸到故障线路的情况，避免线路遭受二次冲击。

主权项

一种利用方向行波特定短窗积分值的线路合闸到故障识别方法，其特征在于：当输电线路发生单相接地故障时，采用单相重合闸，利用量测端获得的合闸线模电流行波和合闸线模电压行波构造正向电流行波和反向电流行波，分别求取正向行波和反向行波的绝对值，并计算合闸后2τmin～4τmin，τmin为行波在最短健全线路全长传播一次所用的时间，时窗内正、反向行波绝对值的积分值之比来构建合闸到故障识别判据；若积分值之比小于设定的门槛值k，则判为合闸到无故障线路；若积分值之比大于k则判为合闸到故障；具体步骤为：(1)被保护线路发生单相接地故障后，断开故障相，此时由被保护线路量测端M端故障相的断路器执行合闸操作，被保护线路另一端N端断路器处于断开状态，由量测端M获得三相电流行波与电压行波，将三相电压和三相电流行波分别利用式(1)、(2)进行相模变换，提取三个线模电压分量Δuα、Δuβ和Δuγ和电流分量Δiα、Δiβ和Δiγ：ΔuαΔuβΔuγ=1-1010-101-1ΔuAΔuBΔuC---(1)]]>ΔiαΔiβΔiγ=1-1010-101-1ΔiAΔiBΔiC---(2)]]>式(1)中，ΔuA、ΔuB和ΔuC分别为三相电压，式(2)中ΔiA、ΔiB和ΔiC分别为三相电流；(2)从Δuα、Δuβ、Δuγ和Δiα、Δiβ、Δiγ中选取含故障相的线模电压Δum和线模电流Δim，利用(3)、(4)式构造正向电流行波和反向电流行波im+(n)=Δum(n)Zc,m+Δim(n)---(3)]]>im-(n)=Δum(n)Zc,m-Δim(n)---(4)]]>式(3)和式(4)中，n表示采样点，下标m＝α或β或γ，表示选取的模量；(3)提取特征量：分别计算合闸后正向电流行波绝对值和反向电流行波绝对值，得到和(4)利用式(5)、(6)分别计算合闸后2τmin～4τmin时窗内正向电流行波绝对值和反向电流行波绝对值的积分值S+和S‑：S+=∫t0t0+2τmin|im+(n)|dt---(5)]]>S-=∫t0t0+2τmin|im-(n)|dt---(6)]]>式(5)和(6)中t0＝2τmin；(5)根据式(7)求取正、反向电流行波绝对值积分的比值λ∑：λ∑＝S+/S－   (7)根据积分比值λ∑的大小进行合闸到故障的判别：若λ∑小于设定的门槛值k，则判为合闸到无故障线路；若λ∑大于或者等于k，则判为合闸到故障。