[发明专利]基于标积制动判据归一化的分相差动保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的继电保护领域，具体涉及一种的输电线路分相电流差动新判据。

背景技术

分相电流差动原理基于基尔霍夫电流定律，在不考虑输电线路分布电容和电流互感器CT饱和的情况下能实现全线速动，且其本身具有选相功能，原理简单，随着光纤通信工程的大规模普及和数字信号处理技术的进步，已成为输电线路理想的保护方式。许多文献提出的新差动判据表现在采用故障电流(包括工频变化量，零序电流分量等)及自适应判据^[1～7]等方面，都旨在提高区内故障的灵敏度和区外故障的安全性。但是现有的分相电流差动保护判据存在的问题是：判据受负载电流、电流互感器饱和、分布电容电流和过渡电阻等因素的影响，在外部故障时其制动性能不够理想，而在内部故障时动作灵敏度又不够高。因此，有必要提出一种新的保护判据和保护方法，更好地兼顾区内故障的灵敏性和区外故障的选择性。

参考文献

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发明内容

本发明的目的是提供一种能更好地兼顾区内故障的灵敏性和区外故障的选择性，且易于实现的输电线路分相电流差动保护方法。本发明的技术方案如下：

一种基于标积制动判据归一化的分相差动保护方法，包括下列步骤：

(1)通过输电线路两侧的CT采集线路两侧的电流；

(2)利用全波傅里叶算法计算两侧电流的幅值、相角以及两侧电流的相角差；

(3)若两侧电流相角差小于120°，则判断为内部故障，保护动作跳闸；若两侧电流相角差大于120°，转入下面的幅值判据：先判断两侧电流的幅值是否均大于3倍的CT一次侧额定电流；若大于，则取比例系数K＝0.2，若不大于则取K＝0.8；再计算两侧电流中幅值较小与幅值较大之间的比值，若比值小于K，则判定为内部故障，保护动作跳闸。

本发明的有益效果如下：

1、本发明利用相角约束条件(11)和幅值约束条件(12)共同构成判据，具有自适应性，区内轻微故障能正确动作，区外故障且CT严重饱和不会误动作，更好地兼顾了区内故障的灵敏性和区外故障的选择性；

2、本发明提出的新判据在抗CT饱和能力及反应区内故障的灵敏性上优于常规分相电流差动保护判据。

3、新判据动作原理简单明确，易于在微机保护中实现；

附图说明

图1双侧电源系统。

图2两侧电流幅值比在各种运行状态下的分析。

图3不考虑CT暂态饱和的理想动作区。

图4考虑了CT暂态饱和的理想动作区。

图5归一化标积制动判据对应的动作区。

图6本发明的新判据的动作区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行说明。

对于图1的双侧电源系统，输电线路mn两侧的电流分别用和表示，继电保护装置的正方向均取为母线流向线路，则常规分相电流差动保护的动作判据为：

式中，和为线路两侧的同名相电流，制动系数k的取值直接影响保护的灵敏性和安全性。