电力系统振荡期间输电线路温度安全告警与保护方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统振荡期间输电线路温度安全告警与保护方法，包括以下步骤：步骤1)计算输电线路初始稳态温度；步骤2)实时采集输电线路振荡电流参数；步骤3)计算当前振荡周期输电线路温升响应；步骤4)根据输电线路温升响应判定其当前安全级别，并发送给调度系统；步骤5)判断振荡是否平息，若否，回到步骤2)，若是，则得到输电线路在整个振荡期间的温升响应曲线。本发明专利技术还提供一种电力系统振荡期间输电线路保护方法，在安全告警过程中，当输电线路的安全级别为越限级时，启动保护措施。本发明专利技术解决了现有技术中振荡闭锁后忽视输电线路安全性的问题，能够实现安全告警，保证温升越限前保护可靠闭锁，安全越限时保护及时动作跳闸。

Transmission line temperature safety alarm and protection method during power system oscillation

The invention discloses a transmission line temperature safety alarm and protection method during power system oscillation, which comprises the following steps: step 1) calculating the initial steady-state temperature of the transmission line; step 2) collecting the oscillation current parameters of the transmission line in real time; step 3) calculating the temperature rise response of the transmission line during the current oscillation period; step 4) calculating the temperature rise response of the transmission line according to the transmission line; Road temperature rise response determines its current security level and sends it to the dispatching system; Step 5) determines whether the oscillation has subsided, if not, returns to Step 2; if so, the temperature rise response curve of the transmission line during the whole oscillation period is obtained. The invention also provides a transmission line protection method during power system oscillation, in the safety alarm process, when the safety level of transmission line is beyond the limit, starting protection measures. The invention solves the problem of neglecting the safety of transmission line after oscillatory locking in the prior art, realizes the safety alarm, ensures the reliable locking of the protection before the temperature rise exceeds the limit, and protects the transmission line from safety to time and acts as a trip in time.

【技术实现步骤摘要】
电力系统振荡期间输电线路温度安全告警与保护方法
本专利技术涉及一种输电线路实时运行安全状态评价与保护方法，具体指电力系统振荡期间输电线路温度安全告警与保护方法，属于电力系统继电保护

技术介绍
振荡是指并列运行的系统或发电厂失去同步，破坏了稳定运行的现象。在实际电力系统中，振荡在各国电力运行中多次发生。作为一种严重的系统事故，发生振荡时将严重影响系统的稳定性和运行机组的安全，制约着电网的功率传输能力。振荡事故的进一步扩大极易引起全系统的连锁跳闸，引发大面积停电，对人民的生活和国民经济造成重大损失。为解决振荡问题，许多专家和学者从不同的角度，对振荡的产生机理和动态特性、影响及抑制策略等方面进行了广泛且深入的研究，现有研究主要关注振荡对发电机组和继电保护的影响，特别是振荡期间距离保护的误动问题。不同国家和地区对待线路保护中的振荡问题有所差异，例如，印度、北美和西欧电网的距离保护一般不具备有效的振荡闭锁功能，很容易造成保护误动，加速电网崩溃。有些国家和地区在应对振荡时的保护误动问题上，提出“大圆套小圆”的策略，然而对于长距离重负荷线路，这种策略将失效。我国的继电保护装置具有良好的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统振荡期间的输电线路温度安全告警方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)：计算输电线路稳态运行时的初始稳态温度：采集输电线路稳态运行时的电流及气象环境参数，根据输电线路的导线参数、输电线路走廊所覆盖区域的实时气象参数以及实时电流，利用稳态热平衡方程计算输电线路稳态运行时的初始稳态温度；步骤2)：发生系统振荡后，实时在线采集输电线路振荡电流参数及当前气象环境参数；步骤3)：设振荡的振荡周期数为N，计算当前振荡周期所对应的温升响应曲线，按如下方式：根据步骤2)中采集的输电线路振荡电流参数及当前气象环境参数，并以上一振荡周期结束时导线温度作为当前振荡周期的初始导线温度，通过输电线路暂态...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统振荡期间的输电线路温度安全告警方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)：计算输电线路稳态运行时的初始稳态温度：采集输电线路稳态运行时的电流及气象环境参数，根据输电线路的导线参数、输电线路走廊所覆盖区域的实时气象参数以及实时电流，利用稳态热平衡方程计算输电线路稳态运行时的初始稳态温度；步骤2)：发生系统振荡后，实时在线采集输电线路振荡电流参数及当前气象环境参数；步骤3)：设振荡的振荡周期数为N，计算当前振荡周期所对应的温升响应曲线，按如下方式：根据步骤2)中采集的输电线路振荡电流参数及当前气象环境参数，并以上一振荡周期结束时导线温度作为当前振荡周期的初始导线温度，通过输电线路暂态热平衡方程，计算出当前振荡周期输电线路的温度变化量ΔTc；根据当前振荡周期的温度变化量ΔTc以及当前振荡周期的初始导线温度，构建当前振荡周期的温升响应曲线，所述温升响应曲线反应了随时间变化的导线温度；其中，若当前振荡周期为初次振荡周期，则以步骤1)中输电线路稳态运行时的稳态温度作为初始导线温度；步骤4)：根据温度阈值区间将安全级别划分为以下三种：安全级、安全预警级以及安全越限级；根据振荡期间输电线路的温升响应曲线判断输电线路的安全级别，并将输电线路当前的安全级别发送给调度系统；步骤5)：判断振荡是否平息，若否，则回到步骤2)；若是，同步完成电力系统振荡期间输电线路温度安全告警，并得到输电线路在整个振荡期间的温升响应曲线。2.根据权利要求1所述的电力系统振荡期间输电线路温度安全告警方法，其特征在于：稳态热平衡方程的表达式如下：qs+qJ＝qc+qr(1)qs＝αD0Qssinθs(2)qJ＝I2R(Tc)(3)qc＝9.92(VD0)0.458(Tc-Ta)(4)qr＝πD0σBε[(Tc+237)4-(Ta+237)4](5)式(1)中，qs，qJ，qc和qr分别为导线的日照发热功率，焦耳热功率，对流散热功率和辐射散热功率；式(2)中，α为导线日照吸热系数，取值0.5～0.9，D0(m)为导体外径，Qs(W/m2)是导线所处地区海拔高度上的太阳辐射功率密度，θs(°)为太阳光入射方向与导线走向之间夹角；式(3)中，I为电流有效值，R(Tc)为导线温度为Tc时的单位长度交流电阻值，Ω/m，可通过线性插值获得；式(4)中，V(m/S)为风速，Tc和Ta(℃)分别为导线温度和导线所处环境温度；式(5)中，σB是斯蒂芬-玻尔兹曼常数，其值为5.6697×10-8，ε是...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，熊小伏，陈璟，胡剑，崔勇，
申请(专利权)人：重庆大学，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50