一种基于新能源的交流输电线路单元保护综合配置方法技术

本发明专利技术公开了一种基于新能源的交流输电线路单元保护综合配置方法，主要包括：利用线路两侧各相采集到的电气采样数据，即时对线路的运行状态进行定性判断；根据进行定性判断所做出的结论，分别启动不同形式的纵向阻抗；当输电线路因故促使上述相应电流的增量能够有效测量时，即能够启动相应的纵向阻抗算法并且根据纵向阻抗的结果确定线路是否出现内部故障。本发明专利技术所述超高压交流输电线路单元式保护的综合配置方法，可以克服现有技术中抗干扰能力弱、可靠性低和安全性差等缺陷，以实现抗干扰能力强、可靠性高和安全性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
-种基于新能源的交流输电线路单元保护综合配置方法
本专利技术涉及电力系统超高压交流输电线路继电保护的
，具体地，涉及超 高压交流输电线路单元式保护的综合配置方法。
技术介绍
众所周知，在当今世界能源巨量消费的环境下，新能源并网技术是国内外电力系 统广泛采用的一种替代传统发电、节能减排的有效新措施，其中风力发电占据最大的配额； 但是现有新能源并网所用超高压交流输电线路的继电保护技术存在着适应系统运行变化 范围较窄、故障灵敏发现与扰动可靠过滤难协调等的技术难题。鉴于智能电网高度供电可 靠性的要求，提高输电线路的故障甄别能力具有重要的经济价值和工程潜力，其中具有故 障性质识别功能和宽范围适应运行方式的综合配置全天候保护的研究尤为重要。 目前，现有交流输电线路单元式保护的配置方法可分为基于工频全量和工频故障 分量的电流相量差动保护、方向比较纵联保护、距离纵联保护W及相位差动纵联保护等数 种类型。 电流相量差动保护主要利用基尔霍夫的第一电流定律及其相关特征实现正常运 行和区内故障的有效识别。但是由于难W构建有利于保护性能分析的线路模型W及缺乏合 理手段辅助进行保护参数的整定，而且所判别为非内部故障的依据在实际运行时受到许多 干扰因素的影响而因此存在诸多问题，例如负荷分量（主要针对全量的电流差动保护）、线 路分布电容、TA传变误差、TA饱和、线路两端时钟偏差等，该些问题都将严重影响电流差动 保护的性能。 方向比较纵联保护主要是W同一测量点电压的相位为参考，获得电流相对相位所 表示故障发生点与该测量点的方向信息，发送至线路对端，如两侧都指示为正方向，则因此 可W同时跳间的单元式保护方式。该保护的最大特点是所用通信数据量较小并且不需要线 路两端同步采样，但是当电压与电流数值之比相差过大时会影响其方向判别的准确性。 距离纵联保护主要利用H段距离保护为启动单元、二段距离保护为方向判据，兼 顾距离保护与单元式保护双重功效，达到简化保护配置的目的。它和方向比较纵联保护一 样不需同步采样且通信数据量小，但是存在相间禪合补偿困难，对端系统及其故障电阻干 扰等难解决的技术问题。 相位差动纵联保护主要利用了电流相量差动保护的相位信息，降低了原有保护对 通信量的需求，特别当采取综合电流的相位信息时，更有利于稳定相位的状态信息。但是由 于只取用电流相量的相位信息，当遇见上述诸项电流相量差动保护所提到的干扰因素时会 造成相位偏差过大引发保护事故。 由于传统的继电保护普遍采用完全相同性质的、彼此存在转换角色可能的电气参 数既构成相关保护的动作要素又作为同一保护的限制口槛，从物理模型看动作要素与限制 口槛当条件发生变化时可能出现相互转变的机会，从数值关系看它们同样包含彼此大小颠 倒的风险，从保护效果看它们任何一方偏离了正常数值时都会严重影响保护的性能。因此， 合理配置保护就需要从物理模型上确保保护性能能够明确具有足够的可靠性和完全的甄 别裕度。 在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在抗干扰能力弱、可靠性 低和安全性差等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种基于新能源并网的超高压交流输电 线路单元式保护的综合配置方法，W实现抗干扰能力强、可靠性高和安全性好的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是；一种基于新能源并网的超高压交流 输电线路单元式保护的综合配置方法，主要包括： a、利用线路两侧各相采集到的电流数据，即时对线路的运行状态进行定性判断； b、根据步骤a进行定性判断所做出的结论，分别启动不同形式的纵向阻抗；当输 电线路因故促使上述相应电流的增量能够有效测量时，即能够启动相应的纵向阻抗算法并 且根据纵向阻抗的结果确定线路是否出现内部故障。 进一步地，所述步骤a,具体包括： 利用线路两侧各相的采样值故障分量电流心,W的，A/p片)、工频故障分量电流 a/,w(0，a/,(〇 W及工频全量电流么W价，4价，即时根据各相实测电流计算幅值的大小得 到对线路运行状态的定性判断； [001引其中，口 = c，6，c，m，n为线路两端电气测量点。 进一步地，所述步骤b，具体包括： bl、当线路两侧采样值故障分量的电流和满足紧急状态的启动口槛时，能够由此 启动定时限的采样值故障分量积分/累计和式纵向阻抗；采样值故障分量的积分/累计和 式纵向阻抗主要用于甄别保护出口处大电流的短路故障； b2、当线路两侧工频故障分量的电流和满足稳定获得基本的测量值时，能够由此 启动常规的工频故障分量纵向阻抗； b3、当线路两侧定时限或者反时限的工频故障分量电流差动积分计算式满足相关 启动口槛时，同样能够启动定时限或者反时限的工频故障分量积分/累计和式纵向阻抗； b4、作为后备保护，需要使用一个定时限或者反时限的工频全量电流差动积分计 算式，当它达到启动口槛时，能够启动定时限或者反时限的工频全量积分/累计和式纵向 阻抗。 进一步地，所述步骤bl，具体包括： 当线路两侧采样值故障分量的电流和满足： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于新能源的交流输电线路单元保护综合配置方法，其特征在于，主要包括：a、利用线路两侧各相采集到的电流数据，即时对线路的运行状态进行定性判断；b、根据步骤a进行定性判断所做出的结论，分别启动不同形式的纵向阻抗；当输电线路因故促使上述相应电流的增量能够有效测量时，即能够启动相应的纵向阻抗算法并且根据纵向阻抗的结果确定线路是否出现内部故障。

【技术特征摘要】
1. 一种基于新能源的交流输电线路单元保护综合配置方法，其特征在于，主要包括： a、 利用线路两侧各相采集到的电流数据，即时对线路的运行状态进行定性判断； b、 根据步骤a进行定性判断所做出的结论，分别启动不同形式的纵向阻抗；当输电线 路因故促使上述相应电流的增量能够有效测量时，即能够启动相应的纵向阻抗算法并且根 据纵向阻抗的结果确定线路是否出现内部故障。2. 根据权利要求1所述超高压交流输电线路单元式保护的综合配置方法，其特征在 于，所述步骤a，具体包括： 利用线路两侧各相的采样值故障分量电流A'⑴、工频故障分量电流 以及工频全量电流/胃⑴,/_⑴，即时根据各相实测电流计算幅值的大小得 到对线路运行状态的定性判断； 其中，p = a,6,c，m，n为线路两端电气测量点。3. 根据权利要求1或2所述的基于新能源并网的超高压交流输电线路单元式保护的综 合配置方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括： bl、当线路两侧采样值故障分量的电流和满足紧急状态的启动门槛时，能够由此启动 定时限的采样值故障分量积分/累计和式纵向阻抗；采样值故障分量的积分/累计和式纵 向阻抗主要用于甄别保护出口处大电流的短路故障； b2、当线路两侧工频故障分量的电流和满足稳定获得基本的测量值时，能够由此启动 常规的工频故障分量纵向阻抗； b3、当线路两侧定时限或者反时限的工频故障分量电流差动积分计算式满足相关启动 门槛时，同样能够启动定时限或者反时限的工频故障分量积分/累计和式纵向阻抗； b4、作为后备保护，需要使用一个定时限或者反时限的工频全量电流差动积分计算式， 当它达到启动门槛时，能够启动定时限或者反时限的工频全量积分/累计和式纵向阻抗。4. 根据权利要求3所述的基于新能源并网的超高压交流输电线路单元式保护的综合 配置方法，其特征在于，所述步骤bl，具体包括： 当线路两侧采样值故障分量的电流和满足：其中，I' set = 0. IA为线路电流互感器二次侧测量所得采样值的电流数据；T' = 5ms 为采样值电流差动的积分时间；m为在积分时间内所对应的采样数据点数^为大于1的整 数，为甄别紧急状态的可靠系数；可以成为式（1)保护的启动单元，即能够启动定时限的采 样值故障分量积分/累计和式纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世恩，路亮，夏经德，周强，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，甘肃省电力公司风电技术中心，西安工程大学，
类型：发明
国别省市：北京;11