一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法和系统。所述方法和系统基于站域信息，通过第一判据是否成立判断存在故障的回线，并根据第二判据判断发生故障的电压等级的多回线路中除故障线路以外的回线是否存在零序电压过零点，并在存在零序电压过零点时进行反向补偿；在同塔混压多回线中根据第三判据判定未发生故障电压等级的回线是否存在零序电压过零点，并在存在零序电压过零点时闭锁纵联零序保护。所述方法和系统完整解决了因非全相运行或断线故障引起的同塔同压或混压多回线路纵联零序方向保护误动问题，且能够保证纵联零序方向保护的精确度，从而提高电力系统防误动能力和电网安全稳定运行水平。

【技术实现步骤摘要】
一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法和系统
本专利技术涉及电力保护领域,并且更具体地，涉及一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法和系统。
技术介绍
同塔多回线路具有杆塔数量少、占用输电走廊面积小、输电能力强、所需路径宽度大等特点，能够避免穿越山林和城市所必须实施的多余工程，在超、特高压线路中较单回输电线路具有显著的经济优势，同时也能满足大容量输电的要求。在同塔多回线路中，纵联零序方向保护的应用相当广泛，技术成熟。在现有技术中，纵联零序方向保护不应受零序电压大小的影响。故而对于因线路发生高阻接地故障，或是因故障点远离本端，造成线路阻抗远大于系统阻抗等原因而导致的纵联零序方向保护零压过低问题，应采用补偿措施提高零序电压模值，使其大于动作门槛后再走继电保护动作逻辑。目前零序方向保护多采用补线路全长的补偿方法。在同塔同压多回线中，一回线出现非全相运行或断线故障后，输电线路两侧母线将出现相位相反的零序电压，此时健全线路如仍按线路全长进行零压的补偿，则会导致健全线路误动作。同时，非全相运行或断线故障造成的负荷转移容易造成其他线路过负荷，也存在误动的可能。而对于同塔混压线路，由于回线间存在互感，另一回线将出现与断线线路完全一致的零序电气量分布，从而导致误动。目前就非全相运行或断线故障导致的纵联零序方向保护误动问题尚无完整解决方案，也不符合技术标准。
技术实现思路
针对现有技术中同塔多回线线路发生非全相运行或断线故障导致的纵联零序方向保护误动问题尚无完整解决方案的技术问题，本专利技术提供一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法，所述方法包括：为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述故障包括非全相运行或断线；对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作；对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。进一步地，所述对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述第一判据包括：式中，为第n回线负荷电流瞬时值，为第n回线额定负荷电流，k1为负荷增益系数；式中，为第n回线零序电流，为第n回线零序电流门槛值，式中，为第n回线任意一端相电压变化值，为第n回线任意一端三相相电压测量值；式中，为第n回线相电流额定值，k2为电流增益系数；当任意回线满足以上全部4个判据且断路开关状态为跳开时，判定该回线发生非全相运行；当任意回线满足且断路开关状态为闭合时，判定所述回线发生断线。进一步地，所述对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作，其中：所述第二判据的公式为：式中为未发生故障的第n回线与其他回线间的互感，为未发生故障的第n回线零序阻抗,为所述未发生故障的第n回线零序电压过零点到联零序方向保护装置安装处的距离，所述l(n)为所述未发生故障的第n回线的线路长度，为未发生故障的第n回线的零序电压、零序电流；当所述第二判据的公式成立时，确定所述未发生故障的第n回线中存在零序电压过零点，对所述回线进行电压补偿，所述电压补偿的公式为：进一步地，对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动包括：对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，其中，所述第三判据的公式为：式中为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线和发生故障的电压等级中的第n回线之间的互感，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的零序阻抗,为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线零序电压过零点到联零序方向保护装置安装处的距离，所述l(n)为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的线路长度，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的零序电压、零序电流；当所述第三判据的公式成立时，确定所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线中存在零序电压过零点，则闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的系统，所述系统包括：信息设置单元，其用于为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；故障确定单元，其用于对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法，其特征在于，所述方法包括：为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述故障包括非全相运行或断线；对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作；对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。...

【技术特征摘要】
1.一种防止同塔多回线纵联零序方向保护误动的方法，其特征在于，所述方法包括：为同塔多回线路中每一回线的零序方向保护装置设定所需接收的站域信息，并录入预先测量的每回线路的正序阻抗、零序阻抗和零序互感，其中，所述站域信息包括所述同塔多回线路中其他回线的三相相电流测量值、三相相电压测量值、断路器开关状态和多回线结构信息；对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述故障包括非全相运行或断线；对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作；对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于同塔同压多回线路或者同塔混压多回线路中同一电压等级的多回线路，根据每回线路的负荷电流瞬时值和额定值，零序电流和零序电流门槛值，线路一端相电压变化值、相电流瞬时值和额定值，通过第一判据以及断路器开关状态，确定每回线路是否发生故障，其中，所述第一判据包括：式中，为第n回线负荷电流瞬时值，为第n回线额定负荷电流，k1为负荷增益系数；式中，为第n回线零序电流，为第n回线零序电流门槛值；式中，为第n回线任意一端相电压变化值，为第n回线任意一端三相相电压测量值；式中，为第n回线相电流额定值，k2为电流增益系数；当任意回线满足以上全部4个判据且断路开关状态为跳开时，判定该回线发生非全相运行；当任意回线满足且断路开关状态为闭合时，判定所述回线发生断线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于同塔同压多回线路中未发生故障的回线，或者同塔混压多回线路中发生故障的电压等级的多回线路中除故障回线以外的其余回路，根据未发生故障的回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的回线间的零序互感，通过第二判据确定所述未发生故障的回线中是否存在零序电压过零点，当存在零序电压过零点时，对所述回线进行电压补偿以阻止纵联零序方向保护装置误动作，其中：所述第二判据的公式为：式中为未发生故障的第n回线与其他回线间的互感，为未发生故障的第n回线零序阻抗,为所述未发生故障的第n回线零序电压过零点到联零序方向保护装置安装处的距离，所述l(n)为所述未发生故障的第n回线的线路长度，为未发生故障的第n回线的零序电压、零序电流；当所述第二判据的公式成立时，确定所述未发生故障的第n回线中存在零序电压过零点，对所述回线进行电压补偿，所述电压补偿的公式为：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，当至少一条回线存在零序电压过零点时闭锁所述未发生故障的电压等级的多回线路中所有回线的纵联零序方向保护，防止所述纵联零序方向保护误动包括：对于同塔混压多回线路中未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的回线，根据所述回线的零序阻抗、线路长度、线路上的零序电压和零序电流，以及其与发生故障的电压等级的同名回线间的零序互感，通过第三判据确定所述回线中是否存在零序电压过零点，其中，所述第三判据的公式为：式中为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线和发生故障的电压等级中的第n回线之间的互感，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的零序阻抗,为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线零序电压过零点到联零序方向保护装置安装处的距离，所述l(n)为所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的线路长度，为未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n回线的零序电压、零序电流；当所述第三判据的公式成立时，确定所述未发生故障的电压等级的多回线路里，与发生故障的电压等级中的故障回线非同名的第n...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴飞扬，王兴国，杨国生，周泽昕，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11