[发明专利]一种T型线路差动保护改进判据

说明书

本发明一种T型线路差动保护改进判据，具体按照如下步骤进行：采用双端线路R‑L单相区外、区内故障分量模型，结合纵向阻抗在双端线路区外、区内故障时不同的故障特征，得到双端线路在R‑L单相线路上的保护改进判据，再根据相似性得到T型线路在R‑L单相线路上发生区外、区内故障时的保护改进判据以及T型线路发生区内故障时在三相线路解耦后的保护改进判据和T型线路发生区外故障时在三相线路解耦后的保护改进判据。本发明一种T型线路差动保护改进判据实现克服了传统电流差动保护整定困难，易受电容电流和电流互感器暂态饱和的问题。

技术领域

本发明属于交流输电线路继电保护技术领域，具体涉及一种T型线路差动保护改进判据。

背景技术

随着大规模分布式电源的接入，T型或多端的分布式电厂(包括风电场)联络线越来越多地出现在电网框架结构中，使得电网系统的运行方式更为复杂，导致按常规系统配置的继电保护面临巨大挑战。因此，研究多端输电线路故障后保护的可靠性、选择性、灵敏性具有十分重要的意义。

目前，T型或多端输电线路大都采用电流差动保护作为主要保护配置。根据差动保护中差动电流和制动电流的构成形式不同，保护判据大致可分为全电流相量差动、各种形式的电流故障分量差动、零序电流差动、采样值差动、电流相位差动等不同形式，所以不同形式判据的灵敏度和可靠性也不相同。在长距离高压输电线路中，由于分布电容电流的存在，导致不平衡电流增大，有可能造成电流差动保护的误动。目前，主要通过提高动作门槛值或电容电流补偿的方法来弥补电容电流对差动保护带来的不利影响。但是提高电流差动保护的制动系数和起始门槛值，势必会削弱保护的灵敏度，而各种补偿方法又都有其自身的缺点。由于多端线路自身的特殊性，区外故障时短路电流为各端电流之和，其幅值很大，容易使近故障端的电流互感器发生饱和，从而造成差动保护的误动。目前国内外识别电流互感器饱和的方法有时差法、谐波制动法、小波检测法差分法等，但上述各种方法都有一定的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种T型线路差动保护改进判据，实现了T型高压输电线路发生故障后能够准确、灵敏判别故障并有效动作，克服了传统电流差动保护整定困难，易受电容电流和电流互感器暂态饱和的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种T型线路差动保护改进判据，具体按照以下步骤实施：

步骤1：采用双端线路R-L单相区外、区内故障分量模型，结合纵向阻抗在双端线路区外、区内故障时不同的故障特征，得到双端线路在R-L单相线路上的保护改进判据；

步骤2：采用T型线路R-L单相区外、区内故障分量模型，结合步骤1得到的保护改进判据，根据相似性，得到T型线路在R-L单相线路上发生区外、区内故障时的保护改进判据；

步骤3：采用T型线路三相故障附加网络图，结合步骤2中T型线路一端发生区内故障时，T型线路其它两端的工频电压故障分量差的关系式，根据相似性，分析得到T型线路发生区内故障时在三相线路解耦后的保护改进判据，结合步骤2得到的T型线路在R-L单相线路上发生区外故障时的保护改进判据，根据相似性，得到T型线路发生区外故障时在三相线路解耦后的保护改进判据。

本发明的特点还在于，

步骤1具体如下：

分别在双端线路R-L单相区外、区内故障分量模型中的双端线路的两端设定电气测量端m端与n端，结合纵向阻抗在双端线路区外、区内故障时不同的故障特征，规定各端电流的正方向为母线流向被保护线路的方向，得出双端线路在R-L单相线路上的保护改进判据如式(1)所示，所述式(1)为：

式(1)中，和分别是双端线路m端与n端的工频电流故障分量，为m端与n端的工频电流故障分量和，为双端线路m端与n端的电压故障分量差，和分别是双端线路m端与n端的工频电压故障分量，z是单位长度的线路阻抗，D是被保护线路全长，