[发明专利]一种基于参数识别的高压输电线路距离保护方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力系统输电线路继电保护领域，特别涉及一种电力系统高压输电线路距离保护方法。

【背景技术】

距离保护在高压输电线路中获得广泛的应用。传统距离保护耐过渡电阻能力不高、动作速度不够快的缺点限制了它的进一步应用。在高压输电线路中，单相接地故障是最常发生的故障，单相接地故障往往伴随着高过渡电阻，如果不能快速切除此类故障，会对系统稳定性和安全性造成更大的危害。

目前传统的微机距离保护在方程中考虑接地电阻影响时，一般是把故障点两侧系统的电流分布系数作为实数来处理，即假设保护安装处电流和故障点流过电流同相位。这种假设方法当故障发生在保护范围首端附近时，引入的误差很小，保护可靠动作；当故障发生在保护范围末端时，尤其是经过高过渡电阻故障，保护计算距离会有很大的误差，导致保护超越或拒动。传统距离保护在线路末端故障时，耐过渡电阻能力很低。500kV系统下最大过渡电阻可达300Ω，而传统距离保护在线路末端的耐过渡电阻不足20Ω，远远不能满足系统的要求。

采用补偿算法的距离保护已经存在两种方法：包括基于工频量补偿算法的长线距离保护和基于参数识别的时域长线距离保护。基于工频量的保护方法受提取工频量的限制，保护动作速度有限，而采用短数据窗时受暂态分量影响较大。上述两种方法共同存在的根本问题在于：计算得补偿点电压电流后，仍然采用传统距离保护方程，即基于故障点两侧系统电流分布系数为实数的假设，这导致两种方法的耐过渡电阻能力均不高，在线路末端发生高阻接地故障时，都有发生超越或拒动的问题。

超高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障暂态期间电压电流中含有大量的谐波，线路参数具有频变特性，仅考虑线路分布参数的贝瑞隆模型已经不够准确，应计及频变参数的影响，才能进一步得到准确的补偿电压电流。

因此，针对高压超高压长距离输电线路，研究耐过渡电阻能力高，动作速度快的距离保护元件是很有必要的。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种能克服超高压长距离输电线路高过渡电阻影响的快速距离保护方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于参数识别的高压输电线路距离保护方法，包括以下步骤：

步骤一、采集保护安装处电流互感器和电压互感器的A、B、C三相电压和电流；

步骤二、对采集得到的A、B、C三相电压和电流进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到A、B、C三相电压和电流的采样值；

步骤三、对A、B、C三相电压和电流的采样值进行相-模变换，应用考虑线路频变参数特性的补偿算法补偿至线路末端，经模-相变换得到补偿点的A、B、C三相电压和电流；具体步骤如下：

由步骤二得到的保护安装处三相电压和电流的采样值u_a，u_b，u_c和i_a，i_b，i_c经凯伦布尔变换后得到1模，2模和0模三个模量下的电压电流u₁，u₂，u₀和i₁，i₂，i₀，变换过程如下：