[发明专利]一种不受弱馈影响的零序方向元件防误动方法

说明书

【技术领域】

发明涉及电力系统输电线路继电保护领域，特别涉及一种零序方向元件防误动方法。

【背景技术】

同塔多回线可以有效缓解电网建设中土地资源紧缺的问题，提高单位走廊的输电容量。平行架设的长距离输电线路也广泛存在于电网中。由于各回路之间存在互感作用，因此应用于单回线的零序方向元件不能简单地应用于同塔多回线和平行架设长线路，需要对保护原理做出相应的修改。

各回路之间的互感以零序互感为主，当其中任一回线发生不对称短路接地故障时，零序互感作用会在健全线和故障线中感应出零序电压，进而影响零序方向元件动作的正确性。当健全线两端的零序电压和电流超过整定值时，由于两端的零序方向元件正方向动作判据均满足，因此会引起两端的零序方向元件误动作，最终导致纵联零序方向保护误动，进而误切除健全线。互感作用引起的健全线零序方向元件误动问题已经屡有发生，必须引起足够的重视。

电力系统中存在一端为大电源、另一端为终端变压器带弱电源或者负荷的系统，即弱馈系统。对于弱馈系统和非弱馈系统而言，故障后线路两端的故障特征不同。因此，健全线零序方向元件防误动方法的研究需要考虑弱馈的影响。

现有技术中需要解决的技术问题有：

1、弱馈及非弱馈系统中，具有互感联系的双回线中健全线和故障线的电气量特征差异。

2、故障特征的描述及健全线的识别方法。

3、健全线路的零序方向元件闭锁措施。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种不受弱馈影响的零序方向元件防误动方法，以解决传统零序方向元件的误动问题；通过识别出健全线路并闭锁其零序方向元件，从而防止零序方向元件误动的发生。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不受弱馈影响的零序方向元件防误动方法，包括以下步骤：

(1)、获取线路保护安装处的相电流和相电压；

(2)、提取相电流和相电压的突变量；

(3)、根据防误动算法的起动判据判断是否起动防误动算法，如果起动，进入步骤(4)；

(4)、计算各线路两端的电流误差系数和电压误差系数，根据综合误差系数判据判别线路是否为健全线路；若为健全线路，则闭锁其零序方向元件；否则不闭锁其零序方向元件。

步骤(3)中所述防误动算法的起动判据为：

I_set取值为零序方向元件起动电流整定值的0.5倍。

步骤(4)中电流误差系数及电压误差系数的计算公式为：

其中，α和β为A、B、C三相中的两相，N为一个周期的采样点数；

步骤(4)中综合误差系数判据为：

其中，α、β和γ分别为A、B、C三相中的任一相，r_set1和r_set2为电流误差系数和电压误差系数的整定值；同时满足综合误差系数判据中的四个条件的线路为健全线。

r_set1和r_set2的整定范围为(0，0.8)和(0，0.7)。

r_set1和r_set2分别整定为0.4和0.3。

本发明的关键技术是：(1)弱馈和非弱馈系统中，健全线和故障线的电气量特征差异；(2)健全线的识别方法。

与现有零序方向元件防误动方法相比，本发明具有以下三个优点：

1、仅利用单回线的单端电气量信息即可实现健全线和故障线的识别；

2、误差系数的计算在时域内进行，计算量小，判别速度快，且具有较高的灵敏度；

3、同时适用于非弱馈系统和弱馈系统，能够始终保证零序方向元件正确动作。

【附图说明】

图1为同塔双回线系统的单线结构图。

图2为同塔双回线中一回线发生不对称接地故障时的零模网络图。

图3为非弱馈同塔双回线系统中一回线发生单相接地故障时，健全线路和故障线路L端的电流误差系数和电压误差系数波形；其中图3(a)、图3(b)为健全线L端的电流误差系数和电压误差系数波形，图3(c)、图3(d)为故障线L端的电流误差系数和电压误差系数波形。