一种快速识别振荡中对称性故障的方法，包括采集数据和处理数据步骤，其特征在于， 所述采集数据步骤包括： ①实时采集距离保护接入的三相电压Ｕ↓［φ］、三相电流Ｉ↓［φ］； 所述处理数据步骤包括： ①计算出系统正序电压Ｕ↓［１］； ②计算出系统正序电流Ｉ↓［１］； ③计算出振荡中心角度φ； ④计算出振荡中心电压Ｕｃｏｓφ； ⑤计算出Ｕｃｏｓφ波形特征值ｇ（ｔ）； 并且，它还包括综合分析Ｕｃｏｓφ的波形并识别步骤： ①根据Ｕｃｏｓφ波形特征值ｇ（ｔ）判断系统振荡逻辑，如果系统正在振荡，则执行下列步骤②； ②根据振荡中心电压Ｕｃｏｓφ判断系统此时的故障状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力系统输电线路故障诊断方法，特别涉及一种在距离保护中，快速识别振荡中的对称性故障的方法。
技术介绍
距离保护是输电线路的主要保护手段，在高压及超高压输电线保护上获得最广泛的应用。电力系统中由于输电线路输送功率过大，超出静稳态极限；由于无功功率不足而引起系统电压降低；由于短路故障切除缓慢或由于非同期自动重合闸不成功，都可引起系统振荡。系统振荡后，各点的电压、电流和功率的幅值与相位都将发生周期性的变化，阻抗继电器的测量阻抗也将周期性地变化，当测量阻抗进入动作区域时，保护将误动。如何正确地区分故障和振荡，如何判断出振荡期间又发生的对称性故障，并将对称性故障快速切除，这些都是难以解决的问题。到目前为止，防止距离保护受振荡影响的解决方法，主要是如下两种1、采用“短时开放”在电力系统发生故障起动后的0.1-0.25秒内，若距离保护的一段和二段都不动作，则立即退出距离一段和二段，同时也退出高频距离保护，直到判别故障消失、振荡停止后(通常需要经延时确认)，才恢复距离一段和二段的功能，目的是防止振荡造成误动。这是最经典的避免误动方法。但是，在起动0.1-0.25秒后、距离保护返回前的振荡闭锁期间又发生相间故障的话，由于距离一段和二段及高频距离保护已经退出工作，导致故障要经过较长的延时才能切除，不利于电力系统的稳定。2、应用“电阻变化率”的方法屈服故障与振荡先采用“短时开放”方法，防止距离保护误动。随后，在判别到电阻变化很大时，立即投入“电阻变化率”判断。这种方法的缺点是(1)电阻变化率的预定值很难确定。一般是采用一种模型的仿真结果，来代替所有的线路模型，其数值有很大的盲目性和不适应性；(2)在振荡中，又发生三相短路时，有不少情况下，电阻变化值根本不能满足设定的要求，因此无法再开放快速的距离一段和二段。技术方案本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种基于表征的是系统振荡中心的电压Ucosφ的波形特征，快速识别出系统振荡与振荡中发生对称性故障的方法，避免距离保护振荡中误动和振荡中发生对称性故障拒动。本专利技术的技术方案是，采集数据和处理数据步骤，其中，所述采集数据步骤包括①实时采集距离保护接入的三相电压Uφ、三相电流Iφ；所述处理数据步骤包括①计算出系统正序电压U1；②计算出系统正序电流I1；③计算出振荡中心角度φ；④计算出振荡中心电压Ucosφ；⑤计算出Ucosφ波形特征值g(t)；并且，它还包括综合分析Ucosφ的波形并识别步骤①根据Ucosφ波形特征值g(t)判断系统振荡逻辑，如果系统正在振荡，则执行下列步骤②；②根据振荡中心电压Ucosφ判断系统此时的故障状态。上述处理数据步骤的具体方法如下根据U·1=(U·A+αU·B+α2U·C)3]]>计算出系统正序电压U1；根据I·1=(I·A+αI·B+α2I·C)3]]>计算出系统正序电流I1；根据 计算出振荡中心角度φ，其中φL为输电线路阻抗；根据Ucosφ＝U1Cos(φ)计算出振荡中心电压Ucosφ； 令f(t)＝Ucosφ(t)，根据g(t)=(f(t-Δt)-f(t+Δt))21-f2(t)]]>计算出Ucosφ波形特征值g(t)；上述根据Ucosφ波形特征值g(t)判断系统振荡逻辑的条件是，g(t)＞Kg，如果该条件满足则认为系统正在振荡；如果该条件不满足则认为系统不在振荡；其中Kg=2sin(Δt2)2,]]>为振荡判别门槛；上述根据振荡中心电压Ucosφ判断系统此时的故障状态的条件是-0.1E＜Ucosφ＜0.25E，如果系统正在振荡且该条件满足，开放振荡性故障；否则闭锁振荡性故障。本专利技术的原理是在系统振荡中，Ucosφ表征的是系统振荡中心的电压，在系统振荡未平息时，Ucosφ=Ecosδ2=Ecosωst2,]]>其中E为系统等效电源电势，δ为线路两侧电源电势的夹角，ωs为振荡的角频率。所以在振荡中Ucosφ的波形是以E为幅值、以 为角频率周期性变化的余弦波。Ucosφ波形特征值g(t)=(f(t-Δt)-f(t+Δt))21-f2(t)=4sin(Δt2)2>Kg,]]>在系统正常运行时，Ucosφ是恒等于 的一条直线。Ucosφ波形特征值g(t)=(f(t-Δt)-f(t+Δt))21-f2(t)=(Ecosδ2-Ecosδ2)2E2Sin2(δ2)=0<Kg,]]>在系统振荡中发生对称性故障时，三项短路的过渡电阻是电弧电阻，电弧的电位梯度是常数，导线间的距离决定电弧的压降，导线间的距离与系统电压成正比。所以电弧电压Uarc的标么值约为0.05，0＜Ucosφ＜Uarc。 Ucosφ波形特征值g(t)=(f(t-Δt)-f(t+Δt))21-f2(t)≈(Uarc-Uarc)2E2=0<Kg,]]>对称性距离继电器动作。根据上述分析，本专利技术设置了Ucosφ波形特征识别判据，结合振荡中对称性故障表现为电弧电压的判据，能够在振荡中可靠闭锁距离保护，在振荡中发生对称性故障时快速有效地开放距离保护。本方法实施简单，物理意义清晰，可以准确、快速地区分振荡和振荡中的对称性故障。可靠做到振荡中距离保护不误动，振荡中发生对称性故障距离保护可靠快速动作。附图说明图1是本专利技术实施例1的方法流程2是与本专利技术方法结合运用的距离保护对称性故障保护逻辑流程图具体实施方式本专利技术已用于实现线路的距离保护，下面以距离保护为例作进一步说明一种距离保护的快速识别振荡中对称性故障的方法，包括采集数据、处理数据和综合分析Ucosφ的波形步骤，其中，采集数据步骤包括①实时采集距离保护接入的三相电压Uφ、三相电流Iφ；处理数据步骤包括①根据U·1=(U·A+αU·B+α2U·C)3]]>计算出系统正序电压U1；②根据I·1=(I·A+αI·B+α2I·C)3]]>计算出系统正序电流I1；③根据 计算出振荡中心角度φ，其中φL为输电线路阻抗；④根据Ucosφ＝U1Cos(φ)计算出振荡中心电压Ucosφ；⑤令f(t)＝Ucosφ(t)，根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种快速识别振荡中对称性故障的方法，包括采集数据和处理数据步骤，其特征在于，所述采集数据步骤包括：①实时采集距离保护接入的三相电压Ｕ↓［φ］、三相电流Ｉ↓［φ］；所述处理数据步骤包括：①计算出系统正序电压Ｕ↓［１］；②计算出系统正序电流Ｉ↓［１］；③计算出振荡中心角度φ；④计算出振荡中心电压Ｕｃｏｓφ；⑤计算出Ｕｃｏｓφ波形特征值ｇ（ｔ）；并且，它还包括综合分析Ｕｃｏｓφ的波形并识别步骤：①根据Ｕｃｏｓφ波形特征值ｇ（ｔ）判断系统振荡逻辑，如果系统正在振荡，则执行下列步骤②；②根据振荡中心电压Ｕｃｏｓφ判断系统此时的故障状态。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，邵震宇，
申请(专利权)人：田伟，邵震宇，
类型：发明
国别省市：84
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