[发明专利]一种输电线路广域保护方法及装置

权利要求书

1.一种输电线路广域保护方法，其特征在于，步骤包括：

S1.在目标区域网络的各条线路两端分别设置一台行波保护设备，当存在线路发生故障时每台所述行波保护设备采集故障行波信号，并根据采集到的所述故障行波信号判断故障方向，每台所述行波保护设备输出一个判断到的故障方向结果；

S2.分别获取每台所述行波保护设备输出的故障方向结果进行处理，当对目标行波保护设备的故障方向结果处理时，根据目标行波保护设备与各条线路之间的连接关系分别确定得到一个最终故障方向结果，每台所述行波保护设备与每条线路之间对应得到一个所述最终故障方向结果；

S3.根据每条线路对应的各所述最终故障方向结果判定出故障线路，以实现输电线路广域保护；

所述步骤S1中判断故障方向的具体步骤为：

S11.由各所述行波保护设备采集到的故障行波信号，计算故障后指定时间段内电压正向行波的能量E_f和电压反向行波的能量E_b；

S12.根据所述电压正向行波的能量E_f和电压反向行波的能量E_b之间的大小关系确定为正故障方向故障或反故障方向故障；

所述步骤S2的具体步骤为：若目标行波保护设备和目标线路直接相关，即目标行波保护设备位于目标线路的两端，则将目标行波保护设备输出的故障方向作为目标行波保护设备相对于目标线路的故障方向；若目标行波保护设备和目标线路间接相关，即目标行波保护设备和目标线路相邻，则将目标行波保护设备输出的故障方向的相反结果作为目标行波保护设备相对于目标线路的故障方向；若目标行波保护设备和目标线路不相关，即目标行波保护设备和目标线路不相连，则将目标行波保护设备相对于目标线路的故障方向设定为预设值。

2.根据权利要求1所述的输电线路广域保护方法，其特征在于，所述步骤S11中具体分别按照下式所述电压正向行波的能量E_f和电压反向行波的能量E_b；

其中，t₀为故障起始时刻，τ＝min{2l₁/v，2l₂/v，…2l_n/v}，l₁、l₂…l_n为目标区域电网中的所有输电线路,v为行波的传播速度；

u⁺、u^-分别为u⁺和u^-分别为由母线指向线路的电压正故障方向行波和由线路指向母线的电压反故障方向行波电压，且：

u⁺＝(Δu+Z_cΔi)/2

u^-＝(Δu-Z_cΔi)/2

其中Z_c为线路的波阻抗，Δu和Δi分别为电压、电流的故障分量。

3.根据权利要求1所述的输电线路广域保护方法，其特征在于，所述步骤S12的具体步骤为：计算所述电压正向行波的能量E_f和电压反向行波的能量E_b之间的比值ρ，并将计算得到的所述比值ρ与门槛值ρ₀进行比较，若所述比值ρ小于所述门槛值ρ₀，判定为正故障方向故障，若所述比值ρ大于所述门槛值ρ₀，判定为反故障方向故障。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的输电线路广域保护方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：统计各所述行波保护设备相对于每条线路的故障方向判断结果中判定为正故障方向故障与判定为反故障方向故障的数量，当判定为正故障方向故障的数量比判定为反故障方向故障的数量大预设阈值时，判定对应的目标线路为故障线路。