[发明专利]在阻抗平面下突变量距离继电器的分析方法及控制方法

说明书

本发明涉及一种在阻抗平面下突变量距离继电器的分析方法及控制方法，本分析方法包括：通过构建的阻抗平面，分析突变量距离继电器的动作行为。即步骤Sa，电力系统发生故障时，将电力系统拆分为正、负、零序子系统，并求解各序子系统等值阻抗；步骤Sb，建立基于阻抗平面的所述突变量距离继电器的动作方程。本继电器的分析方法利用电流、电压数据实时计算出系统的正、负、零序阻抗，因此可以逐点分析距离保护的行为，同时计算所得的系统零、正、负序阻抗是精确的，可实时地反映了电力系统一次运行方式的变化。

技术领域

本发明涉及输电线路突变量距离继电器技术领域，具体涉及基于阻抗平面分析突变量距离继电器动作行为的分析方法，适用于突变量接地距离继电器、突变量相间距离继电器。

背景技术

距离保护是一种广泛运用于中高压电力系统输电线路的保护，它具有受系统运行方式变化影响小，易于整定的特点；并且适用于各种系统(接地或不接地)、各种故障类型(对称、不对称故障，接地、不接地故障)。距离保护本质是反映保护安装处距故障点的阻抗值，据此来判断故障点位于区内或区外。过流、欠压继电器仅做简单相量幅值比较，方向继电器仅做简单相量的相位比较，正序极化电压距离继电器利用工作电压与正序极化电压(组合相量)比相，突变量距离继电器利用工作电压的突变量与故障前的工作电压比幅，因此距离继电器从实现上说具有天然的复杂性。

距离保护从实现的角度看，一般以电压比相或者比幅的形式完成，因此当前部分分析距离保护动作行为的方法是基于电压平面完成的，在电压平面分析动作特性湮灭了距离保护的物理本质特征，所以显得不直观；突变量距离使用的是工作电压的突变量比幅，突变量是通过计算获得量值，非直接采样值，因此造成当前基于阻抗平面分析其行为特征的方法，仅具备定性特征，无法定量地勾勒出距离保护的动作边界与计算阻抗之间的关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种继电器动作行为的分析方法及分析系统，用以分析突变量距离继电器的动作行为，进而解决当前基于阻抗平面分析距离保护动作行为的方法，仅具备定性特征，无法定量地勾勒出距离保护的动作边界与计算阻抗之间关系的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种突变量距离继电器动作行为的分析方法，包括：通过构建的阻抗平面，分析突变量距离继电器的动作行为。

进一步，分析突变量距离继电器的动作行为包括如下步骤：

步骤Sa，电力系统发生故障时，将电力系统拆分为正、负、零序子系统，并求解各序子系统的等值阻抗；

步骤Sb，建立基于阻抗平面的所述突变量距离继电器的动作方程。

进一步，所述步骤Sa中求解各序子系统的等值阻抗的方法包括：

线路正方向短路时，即

系统M侧的零、正、负序阻抗的计算公式：

线路反方向短路时，即

系统N侧零、正、负序阻抗与输电线路零、正、负序阻抗之和的计算公式：

上式中，i的取值0表示零序，1表示正序，2表示负序；即

通过i的相应取值以表示电压零、正、负序故障分量；

通过i的相应取值以表示电流零、正、负序故障分量；

Z_Li通过i的相应取值以表示输电线路零、正、负序阻抗；以及

Z_sNi通过i的相应取值以表示系统N侧零、正、负序阻抗。

进一步，在步骤Sb中建立基于阻抗平面的所述突变量距离继电器的动作方程的方法包括：