[发明专利]高压输电线路距离保护振荡闭锁新方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定运行的一个重要领域——高压输电线路的继电保护技术，尤其涉及高压输电线路关于距离保护振荡的闭锁方法。

背景技术

高压输电线路距离保护中的振荡闭锁技术一直是焦点议题之一。所谓振荡闭锁技术，不仅要求在系统发生振荡时能可靠闭锁距离保护以防误动，还必须在振荡过程中发生故障时马上解除闭锁，允许距离继电器动作跳闸。迄今广泛采用的两种振荡闭锁方法：其一是令保护延时动作，其二是检查电气量的变化速度。

根据文献1(王梅义：电网继电保护应用1999中国电力出版社)的分析，距离保护I段延时500ms，II段延时750ms，III段延时1500ms就可以在系统振荡时不误动，但是在故障时会令跳闸时间延缓太多，成为弊端。近年来推广采用低电压继电器，将继电器在阻抗平面上的动作区压缩变窄，缩短了在振荡时重新启动保护的时间。用于振荡闭锁的第一段低电压的定值相对较低，动作区间小；第二段定值较高，动作区间大。第一段动作延时150ms，第二段动作延时500ms开放保护。不论是否采用继电器，它们的共同不足之处都是不知道振荡周期的长短，因而只能按最长的振荡周期决定延时，使保护的动作延时过多。

方法之二是测量灵敏度不同的两个继电器的动作时间差，通常是动作特性为同心圆的两个继电器，俗称“大圆套小圆”。在发生短路故障时大小圆继电器几乎同时动作，而在系统振荡时随着振荡中心的的移动，大圆先动作，小圆后动作，有明显的动作时间差。基于此特征，令其时间差超过设定的整定值时发出指令闭锁保护。此方法同样的缺点是未实时测量振荡周期大小，因而对动作时间差的整定值只能按最短振荡周期设定，其结果甚至不能在振荡时闭锁保护；另一缺点是一旦实现了闭锁，如果恰好在此时发生故障保护装置只能以前一种方法确定的延时跳闸。

短线路与长线路的距离保护受系统振荡影响程度是不同的。现在运行的传统距离保护不论线路的长短，采用同一种方法实现振荡闭锁，也是一个较大的缺点。

发明内容

现在运行的传统距离保护的振荡闭锁都免不了要人为地令保护装置延时动作，以防止在系统振荡时判断错误导致保护误动。另外，不分线路长短采用一种方法实现振荡闭锁，必然要失去对最佳振荡闭锁方案的选择。

本发明通过测量距离保护II段的整定阻抗(Z_Y2)值判断线路长短，采用不同技术方法实施振荡闭锁。

1、当距离保护II段的整定阻抗Z_Y2＜2Ω时，采用第一种振荡闭锁技术方案，即利用堆栈式计数器实时检测振荡周期变化速率和视在阻抗的位置，相应调整闭锁时间和解除闭锁的时间。这一方法既适用于大圆套小圆式的动作特性，也适合大四边形(或多边形)套小四边形(多边形)的动作特性。

其小圆为距离继电器的实际动作阻抗特性，大圆是人为设置的，假设小圆半径为R₁，设定大圆半径为R₂＝1.5R₁。当系统发生振荡时，振荡中心轨迹恰好沿圆的一条直径通过，则穿越小圆所需的时间与穿越小圆外大圆内所需的时间之比最大，为

n=2R1R2-R1=4]]>

设置一个计数器N。

当测量阻抗落在大圆时，N＜＝0；

当进入大圆内尚在小圆外时，N＜＝N+n，N之值累加；

当进入小圆后，N＜＝N-1，N之值递减。

系统振荡时，当N递减到零时测量阻抗必已移到小圆外，实际小圆正是被闭锁距离继电器的动作特性圆。

令N≤0为距离继电器动作的必要条件，则在振荡时距离继电器必定被可靠地闭锁。如果在振荡中发生区内故障，测量阻抗不再滑动，将会固定在小圆内，N必将迅速递减到零，距离继电器一定会动作跳闸。此方法消除了前面指出的旧方法的缺点，在振荡再故障时让保护动作跳闸的延时极短。