一种适用于特高压高补偿度串补线路的保护方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于特高压高补偿度串补线路的保护方法，该方法包括：将所述特高压高补偿度串补线路分区后根据测量阻抗判断故障区。该方法解决了现有技术中正向经串联补偿电容短路故障，阻抗继电器可能发生拒动；反向短路故障，阻抗继电器可能发生误动作；保护范围缩短或者保护超越等问题。方法的判断过程仅利用MOV(压敏电阻)导通前的一段时间的暂态量数据，不受MOV非线性的影响，可较好地实现本线路保护正确动作，相邻线路故障保护正确闭锁，具有较高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，该方法包括：将所述特高压高补偿度串补线路分区后根据测量阻抗判断故障区。该方法解决了现有技术中正向经串联补偿电容短路故障，阻抗继电器可能发生拒动；反向短路故障，阻抗继电器可能发生误动作；保护范围缩短或者保护超越等问题。方法的判断过程仅利用MOV(压敏电阻）导通前的一段时间的暂态量数据，不受MOV非线性的影响，可较好地实现本线路保护正确动作，相邻线路故障保护正确闭锁，具有较高的可靠性。【专利说明】
本专利技术涉及一种特高压高补偿度串补线路领域的方法，具体讲涉及一种适用于特 高压高补偿度串补线路的保护方法。
技术介绍
随着用超/特高压输电进行西电东送、南北互供的全国联网时代的到来，互联电 网越发复杂，如何提高线路的输送能力成为了重要的研究课题。 在输电线路上增设串联补偿电容设备能够补偿线路电感，起到有效缩短线路电气 距离、提高线路输送功率及提高电力系统安全稳定运行水平的作用。同时，装设串联电容器 补偿装置（简称串补装置）后，可明显减少输电走廊的新建设需求量，有较好的经济及环保 效益。 串补装置的接入也带来一些保护的问题，包括：对距离保护而言，由于串入电容， 正向经串联补偿电容短路故障，阻抗继电器可能发生拒动；反向经串联补偿电容短路故障， 阻抗继电器可能发生误动作；串联补偿电容对侧阻抗继电器正向短路故障时保护范围缩 短，可能造成保护超越。 对于距离保护新原理的研究，主要有判断故障位置及测距两种，然而存在一定的 局限性。现有技术中，部分方案仅对工频分量适用，对于含有大量高频及低频分量的高压串 补系统，仅考虑工频量的判断方法难以正确测距；还有一些方案仅针对串补装置安装在系 统中间的情况进行分析，并未针对特高压实际工程分析。 因此，需要提供。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于特高压高补偿度串补线路的 保护方法。 实现上述目的所采用的解决方案为： -种适用于特高压高补偿度串补线路的保护方法，其改进之处在于：所述方法包 括：将所述特高压高补偿度串补线路分区，和根据测量阻抗判断故障区。 进一步的，所述特高压高补偿度串补线路包括发送端电源和接受端电源，两端电 源间的三个母线点分别安装一个保护装置； 靠近所述发送端电源的母线点和中间母线点的线路两端分别接有串补电容C1、 C2，所述中间母线点另一侧接有串补电容C3。 进一步的，将所述特高压高补偿度串补线路划分为五个区域，包括： I区：靠近所述发送端电源的母线点保护装置的背侧系统； II区：靠近所述发送端电源的母线点的所述保护装置安装处到II区域线路电抗 值刚好抵消Χ α处，C1为串补电容； III区：从所述II区的末端至所述串补电容C2前端部分； IV区：从所述III区边界到使所述III区的等效电抗值为XC2+XC3的相邻线路一点， C2、C3为串补电容； V区：所述中间母线点到靠近所述接受端电源的母线点的线路中除所述IV区以外 部分及所述靠近所述接受端电源的母线点背侧系统。 进一步的，所述根据测量阻抗判断故障区包括以下步骤： (1)、确定故障点到靠近所述发送端电源的所述保护装置的测量阻抗Ζκ并判断其 正负，若为负阻抗则进入步骤（2)，若为正阻抗则进入步骤（3); (2)、判断所述测量阻抗Ζκ的相角，若满足180° < arg(ZK) < 270°则判定故障 在所述I区，保护装置不动作；若满足270° <arg(ZM) < 360°则判定故障在所述II区， 保护装置动作； (3)、比较所述测量阻抗Ζκ和所述靠近所述发送端电源的母线点与所述中间母线 点间的线路阻抗Z m，若所述测量阻抗ΖΜ大于所述线路阻抗Zm，则判定故障在所述V区，否 则进入步骤（4); (4)、计算电感变化率，根据所述III区和所述IV的电感变化率大小判断故障区。 进一步的，所述步骤（4)中，按所述III区的电感求取模型和IV区的电感求取模 型分别确定各时间点各模型对应的电感值，确定电感值变化率最明显的所述电感求取模 型，确定该模型对应的故障区。 进一步的，所述III区的电感求取模型如下式（1): 【权利要求】1. ，其特征在于：所述方法包括：将 所述特高压高补偿度串补线路分区，和根据测量阻抗判断故障区。2. 如权利要求1所述的保护方法，其特征在于：所述特高压高补偿度串补线路包括发 送端电源和接受端电源，两端电源间的三个母线点分别安装一个保护装置； 靠近所述发送端电源的母线点和中间母线点的线路两端分别接有串补电容Cl、C2,所 述中间母线点另一侧接有串补电容C3。3. 如权利要求2所述的保护方法，其特征在于：将所述特高压高补偿度串补线路划分 为五个区域，包括： I区：靠近所述发送端电源的母线点保护装置的背侧系统； II区：靠近所述发送端电源的母线点的所述保护装置安装处到II区域线路电抗值刚 好抵消Χα处，C1为串补电容； III区：从所述II区的末端至所述串补电容C2前端部分； IV区：从所述III区边界到使所述III区的等效电抗值为XC2+X"的相邻线路一点，C2、 C3为串补电容； V区：所述中间母线点到靠近所述接受端电源的母线点的线路中除所述IV区以外部分 及所述靠近所述接受端电源的母线点背侧系统。4. 如权利要求3所述的保护方法，其特征在于：所述根据测量阻抗判断故障区包括以 下步骤： (1) 、确定故障点到靠近所述发送端电源的所述保护装置的测量阻抗Ζκ并判断其正 负，若为负阻抗则进入步骤（2)，若为正阻抗则进入步骤（3); (2) 、判断所述测量阻抗Ζκ的相角，若满足180° < arg(ZK) < 270°则判定故障在所 述I区，保护装置不动作；若满足270° <arg(ZM) < 360°则判定故障在所述II区，保护 装置动作； (3) 、比较所述测量阻抗Ζκ和所述靠近所述发送端电源的母线点与所述中间母线点间 的线路阻抗Zm，若所述测量阻抗Ζ Μ大于所述线路阻抗Zm，则判定故障在所述V区，否则进 入步骤（4); (4) 、计算电感变化率，根据所述III区和所述IV的电感变化率大小判断故障区。5. 如权利要求4所述的保护方法，其特征在于：所述步骤（4)中，按所述III区的电感 求取模型和IV区的电感求取模型分别确定各时间点各模型对应的电感值，确定电感值变 化率最明显的所述电感求取模型，确定该模型对应的故障区。6. 如权利要求5所述的保护方法，其特征在于：所述III区的电感求取模型如下式 (1)：(1) 式中，％、iM为靠近所述发送端电源的保护装置处测得的电压电流，RM3、'分别为靠 近所述发送端电源的保护装置到故障点的电阻和电感值，C1为靠近所述发送端电源的保护 装置处设有的串补电容值，t为故障后的时刻。7. 如权利要求5所述的保护方法，其特征在于：所述IV区的电感求取模型包括保护装 置安装处N点的求取模型和IV区相邻线路处发生故障的电感求取模型； 保护装置安装处N点的求取模型如下式（2):(2) 式中，％、iM为靠近所述发送端的保护装置处测得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于特高压高补偿度串补线路的保护方法，其特征在于：所述方法包括：将所述特高压高补偿度串补线路分区，和根据测量阻抗判断故障区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜丁香，郑涛，毕天姝，李仲青，李伟，高超，曾垂辉，王兴国，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11