一种逼近式距离保护定值优化方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种逼近式距离保护定值优化方法、装置和存储介质。其中，该方法包括：确定辐射形电网或者环形电网距离保护定值计算的起始点；计算第一级距离保护Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围；确定除第一级外其他级距离保护Ⅱ段和Ⅲ段动作定值、时间定值的计算方法，确定其他级动作定值的取值范围；以各级动作定值的取值范围的预设比例作为逼近步长，确定距离保护定值优化方法；按照距离保护定值优化方法逐级逼近，确定距离保护的Ⅱ段和Ⅲ段优化定值。本发明专利技术可以使得距离保护Ⅱ、Ⅲ段总时间最小且距离保护Ⅱ段、Ⅲ段不完全配合情况最少，以提高距离保护的动作性能。护的动作性能。护的动作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种逼近式距离保护定值优化方法、装置和存储介质


[0001]本专利技术涉及继电保护整定计算
，并且更具体地，涉及一种逼近式距离保护定值优化方法、装置和存储介质。

技术介绍

[0002]距离保护由于同时利用了短路时电压、电流的变化特征，通过测量故障阻抗来确定故障所处的范围，保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运行方式变化的影响小，在多侧电源的高压及超高压复杂电力系统中得到广泛应用，对保障电网安全稳定运行发挥了重要作用。
[0003]继电保护定值是保障继电保护动作性能、准确快速切除故障的关键环节之一。220kV～750kV距离保护Ⅱ、Ⅲ段定值一般会按照以下两个原则进行整定计算：(1)保本线路末端故障有足够灵敏度；(2)与相邻下级线路和变压器配合。保本线路末端故障有足够灵敏度可以确定定值取值的下限，与相邻下级线路、变压器配合保选择性可以确定定值取值的上限，定值可以在上限和下限之间进行取值。
[0004]目前实际电网整定计算时，部分调度会按照保灵敏度直接取定值的下限作为距离保护Ⅱ、Ⅲ段定值，这样做既满足了保灵敏度、选择性，同时当保护所在线路相邻同级线路出现检修或者下级线路可能出现扩建时不会因助增系数变小而需要频繁改动线路定值，但这种定值取法容易导致与本线路配合的上级线路距离保护存在灵敏度不足或者总的动作时间增加的问题，在长线路与短线路距离保护进行配合且随着配合线路的逐级递增这种现象会愈加明显；部分调度会按照定值的上限取值，这样也可以满足保灵敏度、选择性，同时可以很好的与相邻上级元件距离保护进行配合，但当相邻同级线路出现检修或者下级线路出现扩建时存在频繁改动线路定值的状况；鉴于上述两种情况，有些调度部门会选取下限与上限之间的中间值作为距离保护的定值，但此种取法难以保障最优。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种逼近式距离保护定值优化方法、装置和存储介质，对于辐射形电网或者环形电网，选中某一级为起始点，以定值取值范围的某一比例作为逼近步长，按照优化方法逐级试探逼近找到距离保护定值Ⅱ、Ⅲ段的优化取值，使得距离保护Ⅱ、Ⅲ段总时间最小且距离保护Ⅱ段、Ⅲ段不完全配合情况最少，以提高距离保护的动作性能。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种逼近式距离保护定值优化方法，包括：
[0007]确定辐射形电网或者环形电网距离保护定值计算的起始点；
[0008]计算第一级距离保护Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围；
[0009]确定除第一级外其他级距离保护Ⅱ段和Ⅲ段动作定值、时间定值的计算方法，确定其他级动作定值的取值范围；
[0010]以各级动作定值的取值范围的预设比例作为逼近步长，确定距离保护定值优化方法；
[0011]按照距离保护定值优化方法逐级逼近，确定距离保护的Ⅱ段和Ⅲ段优化定值。
[0012]可选地，确定辐射形电网或者环形电网距离保护定值计算的起始点，包括：
[0013]将辐射形网络的最末一级作为辐射形网络距离保护定值计算的起始点；
[0014]将环形电网的任选一点作为环形电网距离保护定值计算的起始点，并且在环形电网设有一个解列点时，优先选择解列点作为环形电网距离保护定值计算的起始点。
[0015]可选地，计算第一级距离保护Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围，包括：
[0016]确定距离保护Ⅱ段动作阻抗、动作时间的计算方法；
[0017]确定距离保护Ⅲ段动作阻抗、动作时间的计算方法；
[0018]计算辐射形电网和环形电网第一级距离保护的Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围。
[0019]可选地，确定距离保护Ⅱ段动作阻抗、动作时间的计算方法为：
[0020]采用公式(1)按本线路末端故障有足够灵敏度整定：
[0021]Z
DZII
＝K
1m
Z1ꢀꢀꢀ
(1)
[0022]式中，Z
DZII
为距离保护Ⅱ段动作阻抗；Z1为本线路正序阻抗；K
1m
为灵敏系数；
[0023]采用公式(2)与相邻线路纵联保护配合整定：
[0024]Z
DZII
＝K
k
(Z1+K
Z
Z
′1)
[0025]t
II
≥0.5s
ꢀꢀꢀ
(2)
[0026]式中，Z
′1为相邻线路正序阻抗；K
k
为可靠系数；K
Z
为助增系数；t
II
为距离保护Ⅱ段动作时间；
[0027]采用公式(3)与相邻线路距离Ⅱ段配合整定：
[0028][0029]式中，Z
′
DZII
为相邻线路距离Ⅱ段动作阻抗；K
′
k
为可靠系数；t
′
II
为相邻线路距离Ⅱ段动作时间；
[0030]采用公式(4)躲变压器另一侧母线相间短路整定：
[0031][0032]式中，Z
′
T
为相邻变压器正序阻抗；
[0033]采用公式(5)、(6)和(7)躲变压器其他侧母线接地故障整定，其中单相接地短路整定采用公式(5)和(7)，两相短路接地整定采用公式(6)和(7)：
[0034][0035][0036]t
II
≥0.5s
ꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0037]式中，U1、U2、U0和I1、I2、I0为变压器其他侧母线接地故障时在保护安装处测得的各相序电压和相序电流；E为发电机等值电势；K
k
≤0.8。
[0038]可选地，距离保护Ⅲ段动作阻抗、动作时间的计算方法为：
[0039]采用公式(8)按本线路末端故障有足够灵敏度整定：
[0040]Z
DZIII
＝K
1m
Z1ꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0041]式中，Z
DZIII
为距离保护Ⅲ段动作阻抗；Z1为本线路正序阻抗；K
1m
为灵敏系数；
[0042]采用公式(9)与相邻线路距离Ⅱ段配合整定：
[0043]Z
DZIII
＝K
k
Z1+K
′
k
K
Z
Z
′
DZII
[0044]t
III
＝t
′
II
+Δt
ꢀꢀꢀ
(9)
[0045]t
III
≥1.5s
[0046]式中，Z
′
DZII
为相邻线路距离Ⅱ段动作阻抗；K
k
、K
′
k
为可靠系数；t
III...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，包括：确定辐射形电网或者环形电网距离保护定值计算的起始点；计算第一级距离保护Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围；确定除第一级外其他级距离保护Ⅱ段和Ⅲ段动作定值、时间定值的计算方法，确定其他级动作定值的取值范围；以各级动作定值的取值范围的预设比例作为逼近步长，确定距离保护定值优化方法；按照距离保护定值优化方法逐级逼近，确定距离保护的Ⅱ段和Ⅲ段优化定值。2.根据权利要求1所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，确定辐射形电网或者环形电网距离保护定值计算的起始点，包括：将辐射形网络的最末一级作为辐射形网络距离保护定值计算的起始点；将环形电网的任选一点作为环形电网距离保护定值计算的起始点，并且在环形电网设有一个解列点时，优先选择解列点作为环形电网距离保护定值计算的起始点。3.根据权利要求1所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，计算第一级距离保护Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围，包括：确定距离保护Ⅱ段动作阻抗、动作时间的计算方法；确定距离保护Ⅲ段动作阻抗、动作时间的计算方法；计算辐射形电网和环形电网第一级距离保护的Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围。4.根据权利要求3所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，确定距离保护Ⅱ段动作阻抗、动作时间的计算方法为：采用公式(1)按本线路末端故障有足够灵敏度整定：Z
DZII
＝K
1m
Z1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中，Z
DZII
为距离保护Ⅱ段动作阻抗；Z1为本线路正序阻抗；K
1m
为灵敏系数；采用公式(2)与相邻线路纵联保护配合整定：Z
DZII
＝K
k
(Z1+K
Z
Z
′1)t
II
≥0.5s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，Z
′1为相邻线路正序阻抗；K
k
为可靠系数；K
Z
为助增系数；t
II
为距离保护Ⅱ段动作时间；采用公式(3)与相邻线路距离Ⅱ段配合整定：式中，Z
′
DZII
为相邻线路距离Ⅱ段动作阻抗；K
′
k
为可靠系数；t
′
II
为相邻线路距离Ⅱ段动作时间；采用公式(4)躲变压器另一侧母线相间短路整定：式中，Z
′
T
为相邻变压器正序阻抗；
采用公式(5)、(6)和(7)躲变压器其他侧母线接地故障整定，其中单相接地短路整定采用公式(5)和(7)，两相短路接地整定采用公式(6)和(7)：用公式(5)和(7)，两相短路接地整定采用公式(6)和(7)：t
II
≥0.5s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)式中，U1、U2、U0和I1、I2、I0为变压器其他侧母线接地故障时在保护安装处测得的各相序电压和相序电流；E为发电机等值电势；K
k
≤0.8。5.根据权利要求4所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，距离保护Ⅲ段动作阻抗、动作时间的计算方法为：采用公式(8)按本线路末端故障有足够灵敏度整定：Z
DZIII
＝K
1m
Z1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)式中，Z
DZIII
为距离保护Ⅲ段动作阻抗；Z1为本线路正序阻抗；K
1m
为灵敏系数；采用公式(9)与相邻线路距离Ⅱ段配合整定：式中，Z
′
DZII
为相邻线路距离Ⅱ段动作阻抗；K
k
、K
′
k
为可靠系数；t
III
为本线路距离Ⅲ段动作时间；t
′
II
为相邻线路距离Ⅱ段动作时间；采用公式(10)与相邻线路距离Ⅲ段配合整定：式中，Z
′
DZIII
为相邻线路距离Ⅲ段动作阻抗；t
′
III
为相邻线路距离Ⅲ段动作时间。6.根据权利要求5所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，计算辐射形电网和环形电网第一级距离保护的Ⅱ段、Ⅲ段动作定值和时间定值，确定第一级动作定值的取值范围，包括：假定对于接地距离保护Ⅱ段，按照上述公式(1)计算出的动作阻抗为Z1；按照上述公式(2)计算出的动作阻抗为Z2，动作时间为t1；按照上述公式(3)计算出的动作阻抗为Z3，动作时间为t2；将上述公式(4)
‑
公式(6)计算结果中的最小值作为动作阻抗Z4，动作时间为t3；对于接地距离保护Ⅲ段，按照上述公式(8)计算出的动作阻抗为Z5；按照上述公式(9)计算出的动作阻抗为Z6，动作时间为t4；按照上述公式(10)计算出的动作阻抗为Z7，动作时间为t5；将上述公式(4)
‑
公式(6)计算结果中的最小值作为动作阻抗Z8，动作时间为t6；对于辐射形电网，第一级接地距离保护Ⅱ段动作定值按照上述公式(1)确定取值的下限，按照上述公式(4)
‑
公式(6)计算结果中的最小值确定取值的上限，动作定值取值的范围即为由取值的下限和取值的上限构成的区间；若Z1≤Z4，则动作定值取值区间为[Z1，Z4]，
动作时间为t3，完全配合；若Z1＞Z4，则动作定值直接取值Z1，动作时间为t3，不完全配合；第一级接地距离保护Ⅲ段动作定值按照上述公式(8)确定取值的下限，按照上述公式(4)
‑
公式(6)计算结果中的最小值确定取值的上限，动作定值取值的范围即为由取值的下限和取值的上限构成的区间；若Z5≤Z8，则动作定值取值区间为[Z5，Z8]，动作时间为t6，完全配合；若Z5＞Z8，则动作定值直接取值Z5，动作时间为t6，不完全配合；对于环形电网，若设置解列点，则第一级接地距离保护动作定值取值范围的计算方法与辐射形电网计算方法相同；若不设置解列点，则可以任意指定某一级为第一级，动作定值取值范围确定方法与除第一级外其他级动作定值的取值范围确定方法相同。7.根据权利要求6所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，确定除第一级外其他级距离保护Ⅱ段和Ⅲ段动作定值、时间定值的计算方法，确定其他级动作定值的取值范围，包括：计算距离保护Ⅱ段动作定值和动作时间，确定其他级距离保护Ⅱ段动作定值的取值范围；计算距离保护Ⅲ段动作定值和动作时间，确定其他级距离保护Ⅲ段动作定值的取值范围。8.根据权利要求7所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，计算距离保护Ⅱ段动作定值和动作时间，确定其他级距离保护Ⅱ段动作定值的取值范围，包括：接地距离保护Ⅱ段动作定值按照上述公式(1)确定取值的下限，按照上述公式(2)
‑
公式(6)计算结果中的最小值确定取值的上限，Ⅱ段动作定值取值的范围即为由取值的下限和取值的上限构成的区间；并且若Z1≤min{Z2，Z4}，则动作定值取值区间为[Z1，min{Z2，Z4}]，动作时间为max{t1，t3}，完全配合；若Z2＜Z1≤min{Z3，Z4}，则动作定值取值区间为[Z1，min{Z3，Z4}]，动作时间为max{t2，t3}，完全配合；若Z4＜Z1≤Z2，则动作定值取值为Z1，动作时间为max{t1，t3}，不完全配合；若max{Z2，Z4}＜Z1≤Z3，则动作定值取值为Z1，动作时间为max{t2，t3}，不完全配合；若Z3＜Z1≤Z4，则动作定值取值为Z1，动作时间为max{t2，t3}，不完全配合；若max{Z3，Z4}＜Z1，则动作定值取值为Z1，动作时间为max{t2，t3}，不完全配合。9.根据权利要求7所述的逼近式距离保护定值优化方法，其特征在于，计算距离保护Ⅲ段动作定值和动作时间，确定其他级距离保护Ⅲ段动作定值的取值范围，包括：接地距离保护Ⅲ段动作定值按照上述公式(8)确定取值的下限，按照上述公式(4)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，李仲青，窦竟铭，余越，王聪博，蒋帅，窦雪薇，药韬，薛志英，王剑锋，王晓阳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：