用于故障相检测的方法和控制系统技术方案

提供了用于在AC电力系统中检测传输线的故障相的方法和控制系统，以及使用该方法和该控制系统的保护继电器。方法包括：在一系列时间点在传输线的一端处对电信号采样；基于针对该系列时间点的用于传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的电信号的值，计算在传输线上补偿点处的电信号的瞬时电压值；记录电信号的计算的瞬时电压值；计算电信号的瞬时电压值的故障分量或突变；通过比较在预设补偿点处计算的瞬时电压值的故障分量，来检测故障相或故障类型；以及生成指示故障相或故障类型的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于故障相检测的方法和控制系统
本专利技术涉及AC电力系统的保护继电器，更具体地涉及用于AC电力系统的保护继电器的故障相检测。
技术介绍
又被称为故障相选择、故障分类或故障类型检测的故障相检测，是用于保护继电器，尤其是用于单极跳闸电力系统的重要功能。通常，故障相检测基于来自不同相的故障分量电流或电压的比较，或者基于来自不同序列的电流或电压的比较。但是这些方法的灵敏度受到电力系统的SIR的很大影响。例如，当电力系统过强并且在传输线末端处的故障分量电压过小时，如果SIR接近零，那么基于故障分量相电压的故障相检测将失效。电压补偿用于解决该灵敏度问题。目前主要存在两种电压补偿方法。电压补偿方法之一基于集总参数、基频相量和欧姆定律。该方法被广泛采用，但是其不适用于时域保护。另一补偿方法基于分布参数、采样值和行波传播公式，如LIYou-yi、DONGXin-zhou和SUNYuan-zhang在“FaultPhaseSelectorbyFaultComponentofCompensationVoltageBasedonTravelingWave”，AutomationofElectricPowe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测AC电力系统的传输线的三个相中的故障相的方法，包括：在一系列时间点在所述传输线的一端处对电信号采样，所述电信号包括电流和电压；基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的值，计算在所述传输线上预设补偿点处的电信号的瞬时电压值；记录在所述预设补偿点处的所述电信号的计算的所述瞬时电压值；基于在所述预设补偿点处的计算的所述瞬时电压值，计算所述电信号的故障分量瞬时电压值，所述电信号包括相‑接地回路电信号和相‑相回路电信号；通过比较在所述预设补偿点处的计算的所述故障分量瞬时电压值来检测故障相；以及生成故障信号，所述故障信号指示所述故障相或故障类型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测AC电力系统的传输线的三个相中的故障相的方法，包括：在一系列时间点在所述传输线的一端处对电信号采样，所述电信号包括电流和电压；基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的值，计算在所述传输线上预设补偿点处的电信号的瞬时电压值；记录在所述预设补偿点处的所述电信号的计算的所述瞬时电压值；基于在所述预设补偿点处的计算的所述瞬时电压值，计算所述电信号的故障分量瞬时电压值，所述电信号包括相-接地回路电信号和相-相回路电信号；通过比较在所述预设补偿点处的计算的所述故障分量瞬时电压值来检测故障相；以及生成故障信号，所述故障信号指示所述故障相或故障类型。2.根据权利要求1所述的方法，其中：计算的所述瞬时电压与相-接地回路和相-相回路有关。3.根据权利要求2所述的方法，其中：从所述故障类型组中的故障相或故障类型的所述检测进一步考虑针对三个相-相回路电信号的所述瞬时电压的故障分量值或突变值之间的算术关系。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：所述故障类型组包括以下类型：单相故障、相间故障、两相接地故障和三相故障。5.根据前述权利要求2至4中的任一项所述的方法，进一步包括：基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的所述值，计算在所述传输线上所述补偿点处的单相回路电信号的三个单相瞬时电压值；记录所述单相回路电信号的计算的所述三个单相瞬时电压值；计算在所述单相回路电信号中的每个单相回路电信号的所述预设补偿点处的所述瞬时电压的故障分量或突变值，所述单相回路电信号是针对所述系列时间点中的第一时间点和第二时间点计算的；考虑与所述单相回路电信号有关的所述单相瞬时电压值的改变和与所述相-相回路电信号有关的所述瞬时电压值的改变之间的算术关系，识别所述三个相中的哪个相具有单相故障；以及生成所述故障相或故障类型。6.根据权利要求1所述的方法，其中：计算的所述瞬时电压与单相回路有关。7.根据权利要求6所述的方法，其中：所述故障相的所述识别进一步考虑与所述单相回路电信号有关的所述单相瞬时电压值的所述突变之间的算术关系。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述第二时间点是当前时间点；以及所述第一时间点在所述第二时间点发生之前的所述AC电力系统的基频循环的至少一个周期而发生。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：所述时域集总参数微分方程基于电阻器-电感器-电容器(RLC)模型、或电阻器-电感器(RL)模型。10.一种用于检测AC电力系统中的传输线的故障相的控制系统，包括：采样电路，用于在一系列时间点在所述传输线的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，王建平，李幼仪，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH