一种同杆双回线选相方法技术

本发明专利技术提供一种同杆双回线选相方法，包括以下步骤：步骤(1)：用单回线的电气量，计算负序电压U

【技术实现步骤摘要】
一种同杆双回线选相方法
本专利技术涉及一种高压线路的保护算法，具体涉及一种同杆双回线选相方法。
技术介绍
目前，同杆并架双回线在220kV及以上电压等级系统中已得到大量应用。同杆双回线发生故障时,特别是跨线故障时,继电保护的动作正确性及可靠性将极大地影响电力系统的安全稳定运行和输电可靠性。发生跨线故障时，针对故障类型和相别选择合适的距离保护算法是保证能采取正确动作必不可少的条件之一。同时，线路故障大都是瞬时性故障，需要选相元件正确选相，以为投入适当的重合闸策略提供基础，保证重合闸成功。目前，应用于现场的同杆双回线的选相方法多由传统的适用于单回线的基于单端单回线电气量的选相方法改进而来。此类选相方法在单回线故障时能正确选相，但在发生跨线故障时只能选出本回线故障相，而不能对邻线故障相别做出判断。而基于突变量的选相方法只有在系统故障初期有效，在系统振荡或其他情况下失效。所以，有必要提供一种新型的同杆双回线选相方法，来克服以上缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种同杆双回线选相方法，具有很强的实用性，弥补目前应用于双回线上的突变量选相方法提取困难时选相功能不全面甚至误选相的弊端。一种同杆双回线选相方法，包括以下步骤：步骤(1)：用单回线的电气量，根据测量的三相电压计算负序电压U2≠0时的正序突变量电压ΔU1，负序电压U2和零序电压U0；步骤(2)：计算零序电压超前负序电压的角度θ1和正序突变量电压超前负序电压的角度θ2；步骤(3)：根据保护安装处各序电压幅值的关系和各序电压相位的关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(4)：计算两回线的正序突变量电流ΔI1，负序电流I2和零序电流I0；步骤(5)：根据保护安装处各序电流的相位关系及各序电流的幅值关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(6)：用正序突变量阻抗ΔZ1和负序阻抗Z2判别负序电压U2＝0时的本回线保护元件的故障。所述步骤(2)中，用下式(1)和(2)计算所述零序电压超前负序电压的角度θ1和正序突变量电压超前负序电压的角度θ2：θ1＝arg(U0/U2)(1)；θ2＝arg(ΔU1/U2)(2)。所述步骤(2)以A相的电压为参考相位时，零序电压超前负序电压的角度θ1∈[-30°，30°]。进一步的，所述步骤(5)为了划分IAIIABC、IAG、IAIIAG、IABIIAC、IACIIAB、IBIIC、IBIIBC、IBCIIC、IBCIIB、IBCIIABC、ICIIB、ICIIBC、IBC、IIBC、IBCIIBC故障类别，用下式(3)～(6)计算所述各序电流之间的相位关系和幅值关系来确定跨线故障的类型：φ1＝arg(II0/II2)(3)；φ2＝arg(ΔII1/II2)(4)；其中，表示II回线的零序电流超前负序电流的角度、表示II回线的正序电流突变量超前负序电流的角度，φ1表示I回线的零序电流超前负序电流的角度、φ2表示I回线的正序电流突变量超前负序电流的角度；ΔII1表示I回线的正序电流突变量、II2表示I回线的负序电流、II0表示I回线的零序电流，ΔIII1表示II回线的正序电流突变量、III2表示II回线的负序电流、III0表示II回线的零序电流。进一步的，根据I回线的正序电流突变量ΔII1和II回线的正序电流突变量ΔIII1之间的幅值关系划分IAG、IIAG和IAIIAG故障类别：ΔII1/ΔIII1>1.3，为IAG类故障；ΔIII1/ΔII1>1.3，为IIAG类故障；否则为IAIIAG类故障。进一步的，根据I回线的正序电流突变量ΔII1和II回线的正序电流突变量ΔIII1之间的幅值关系划分IBC、IIBC和IBCIIBC故障类别：ΔII1/ΔIII1>1.3，为IBC类故障；ΔIII1/ΔII1>1.3，为IIBC类故障；否则为IBCIIBC类故障。进一步的，负序电压U2＝0根据所述步骤(6)划分IABC，IABCIIABC，IAIIBCG故障类别：I回线的正序突变量阻抗幅值等于保护侧的系统正序总阻抗，为IABC类故障；II回线的正序突变量阻抗幅值等于保护侧的系统正序总阻抗，为IIABC类故障；I回线和II回线各自的正序突变量阻抗幅值均等于保护侧的系统正序总阻抗2倍，为IABCIIABC类故障。与最接近的现有技术比，本专利技术的技术方案具有以下优异效果为：以双回线整体作为保护单元的条件下，选相方案基于稳态量选相方法，只采用单端电气量，具有很强的实用性，准确的选相结果更利于阻抗计算和故障测距、重合闸等。本专利技术可以弥补目前应用于双回线上的突变量选相方法提取困难时选相功能不全面甚至误选相的弊端。专利技术所针对的双回线故障选相，随着智能变电站快速建设，两回线很容易实现电气量共享，以双回线路为保护单元的前提下，判断过程基于双回线单端电气量，具有很强的通用性，使其在双回线各种运行方式下均适用；可结合邻线的选相信息进一步进行故障选相，具有很强的灵活性；准确的选相结果更利于阻抗计算和故障测距、重合闸等。可以较好地实现本线路距离保护和重合闸正确动作，相邻线路故障保护正确闭锁，具有较高的可靠性。附图说明图1为双回线跨线故障系统图；具体实施方式本专利技术提供一种同杆双回线选相方法，具体包括以下步骤：步骤(1)：用单回线的电气量，根据测量的三相电压计算负序电压U2≠0时的正序突变量电压ΔU1，负序电压U2和零序电压U0；步骤(2)：计算零序电压超前负序电压的角度θ1和正序突变量电压超前负序电压的角度θ2；步骤(3)：根据保护安装处各序电压幅值的关系和各序电压相位的关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(4)：计算两回线的正序突变量电流ΔI1，负序电流I2和零序电流I0；步骤(5)：根据保护安装处各序电流的相位关系及各序电流的幅值关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(6)：用正序突变量阻抗ΔZ1和负序阻抗Z2判别负序电压U2＝0时的本回线保护元件的故障。所述步骤(2)以A相的电压为参考相位，所述步骤(2)零序电压超前负序电压的角度θ1∈[-30°，30°]，计算正序突变量电压ΔU1，负序电压U2，零序电压U0，通过判断保护安装处各序电压幅值的关系和各序电压相位的关系，来划分双回线故障的六相区故障，如表1所示，其中，零序电压超前负序电压的角度θ1＝arg(U0/U2)，正序电压突变量超前负序电压的角度θ2＝arg(ΔU1/U2)，需满足类似单回线故障6个选相分区的关系。表1序电压相位与故障类型的关系采用所述步骤(4)和(5)进一步区分IAIIABC、IAG、IAIIAG、IABIIAC、IACIIAB故障，计算φ1＝arg(II0/II2)，φ2＝arg(ΔII1/II2)；得到各自序电流之间的相位关系和幅值关系进一步的完成各类跨线故障的区分，其中，表示II回线的零序电流超前负序电流的角度、表示II回线的正序电流突变量超前负序电流的角度，φ1表示I回线的零序电流超前负序电流的角度、φ2表示I回线的正序电流突变量超前负序电流的角度；ΔII1表示I回线的正序电流突变量、II2表示I回线的负序电流、II表示I回线的零序电流，ΔIII1表示II回线的正序电流突变量、III2表示II回线的负序电流、III0表示II回线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同杆双回线选相方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：用单回线的电气量，根据测量的三相电压计算负序电压U

【技术特征摘要】
1.一种同杆双回线选相方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：用单回线的电气量，根据测量的三相电压计算负序电压U2≠0时的正序突变量电压ΔU1，负序电压U2和零序电压U0；步骤(2)：计算零序电压超前负序电压的角度θ1和正序突变量电压超前负序电压的角度θ2；步骤(3)：根据保护安装处各序电压幅值的关系和各序电压相位的关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(4)：计算两回线的正序突变量电流ΔI1，负序电流I2和零序电流I0；步骤(5)：根据保护安装处各序电流的相位关系及各序电流的幅值关系，划分双回线故障的六相区故障；步骤(6)：用正序突变量阻抗ΔZ1和负序阻抗Z2判别负序电压U2＝0时的本回线保护元件的故障。2.如权利要求1所述的选相方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用下式(1)和(2)计算所述零序电压超前负序电压的角度θ1和正序突变量电压超前负序电压的角度θ2：θ1＝arg(U0/U2)(1)；θ2＝arg(ΔU1/U2)(2)。3.如权利要求1所述的选相方法，其特征在于，所述步骤(5)中，用下式(3)～(6)计算所述各序电流之间的相位关系和幅值关系并确定跨线故障的类型：φ1＝arg(II0/II2)(3)；φ2＝arg(ΔII1/II2)(4)；其中，II回线的零序电流超前负序电流的角度；II回线的正序电流突变量超前负序电流的角度；φ1：I回线的零序电流超前负序电流的角度；φ2：I回线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，周泽昕，杜丁香，王兴国，李仲青，李肖，郭雅蓉，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网湖北省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11