[发明专利]一种用于输电线路的自适应距离保护方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种用于输电线路的自适应距离保护方法及其装置。

背景技术

距离保护在输电线路保护中有广泛应用，阻抗继电器是距离保护中的测量元件。阻抗继电器反应电力系统输电线路短路点的距离，短路点落在保护区内，阻抗继电器的动作；否则，不动作。阻抗继电器动作后经时间元件的延时，然后发出跳闸指令。

现有距离保护都是定延时工作的，即短路点只要是落在保护区内，不论短路点远近，阻抗继电器的动作时间都是固定的，时间元件的延时也是固定的，称为定延时距离保护。这种定延时距离保护的特点是：(1)测量元件与时间元件是分开的，测量元件是速动的，测量元件动作信号送至时间元件，经时间元件延时后出口；时间元件的延时是固定和明确的，其中时间元件指的是延时单元。(2)不论输入量超过动作值多少，都按事先设定值延时。(3)短路点近，对电力系统的危害大；短路点远，对电力系统的危害小。

然而，目前缺乏一种自适应距离保护方法，也就是说距离保护能够根据短路点的远近自动调节动作时间，短路点近，距离保护动作速度快；短路点远，距离保护动作速度慢；通过自适应距离保护来提高距离保护的性能。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种用于输电线路的自适应距离保护方法及其装置。

本发明采用以下技术方案：

一种用于输电线路的自适应距离保护方法，包括：

步骤(1)：数据采集单元实时采集输电线路上的电压信号经电压互感器传送至A/D转换器；数据采集单元实时采集输电线路上的电流信号经电流/电压转换器传送至A/D转换器；

步骤(2)：A/D转换器将实时接收的输电线路上的模拟电压信号和电流信号均转化为数字量；

步骤(3)：数字量的电压信号和电流信号传送至上位机，计算测量阻抗Z_m：

步骤(4)：判断输电线路上的阻抗继电器是否输出动作信号；

当测量阻抗Z_m满足|Z_m-0.5Z_set|≤|0.5Z_set|时，阻抗继电器经过自适应延时单元的延时输出动作信号；否则，阻抗继电器输出不动作信号，其中，Z_set为整定阻抗。

所述自适应延时单元的延时时间符合设定的自适应动作特性曲线：

其中，X_set为整定阻抗值的虚部；X_m为测量阻抗值Z_m的虚部；t为动作延时，k₁为第1整定系数，R为第2整定系数，T_set为时间整定系数。

所述自适应延时单元的延时时间t符合设定的自适应动作特性曲线中的参数k₁的取值范围为0.1～100；第2整定系数R的取值范围为0.01～3；时间整定系数T_set的取值范围为1～2。所述阻抗继电器为向圆阻抗继电器。

一种用于输电线路的自适应距离保护方法的装置，包括：

数据采集单元，其实时采集输电线路上的电压信号和电流信号；

电压互感器，其接收传输电线路上的电压信号并将输出信号送至A/D转换器；

电流/电压转换器，其接收传输电线路上的电流信号并将输出信号送至A/D转换器；

所述A/D转换器将实时接收的输电线路上的电压信号和电流信号均转化为数字量，并传送至上位机来计算得到测量阻抗Z_m；当测量阻抗Z_m满足|Z_m-0.5Z_set|≤|0.5Z_set|时，阻抗继电器经过自适应延时单元的延时输出动作信号；否则，阻抗继电器输出不动作信号，其中Z_set为整定阻抗。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的自适应距离保护能够根据短路点的远近自动调节动作时间，短路点近，距离保护动作速度快；短路点远，距离保护动作速度慢，提高了距离保护的性能；

(2)本发明的自适应距离保护装置和工作方法简单，可靠性高；故障越严重，距离保护动作速度越快；减小了严重故障对输电线路的损害。

附图说明

图1表示自适应距离保护装置示意图。

其中，1.电压互感器，2.电流/电压转换器，3.A/D转换器，4.上位机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：