[发明专利]基于串补线性化模型的含串补多回线路零序电流差动保护整定方法

说明书

本发明提出一种基于串补线性化模型的含串补多回线路零序电流差动保护整定方法，包括如下步骤：S1.引入串补线性化模型描述金属氧化物限压器动作工况下串补等效阻抗；S2.通过串补线性化模型计算含串补多回线路故障电流及串补等效阻抗；S3.利用串补等效阻抗计算零序电流差动保护灵敏度系数；S4.利用所求串补等效阻抗及零序电流差动保护灵敏度系数计算最小灵敏度系数及计算引起零序电流差动保护误动拒动的极端短路电流；S5.利用最小灵敏度系数计算整定零序电流差动保护比率制动系数并利用所求极端短路电流计算动作定值电流值；S6.输出含串补多回线路零序电流差动保护的整定结果。本发明实现多回线路上零序电流差动保护的整定，提高保护灵敏度，降低保护的误动拒动风险。

技术领域

本发明涉及零序电流差动保护整定的技术领域，更具体地，涉及一种基于串补线性化模型的含串补多回线路零序电流差动保护整定方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，电力系统网架不断扩张，电网输电功率不断增加。在实际电网工程中，通常采用多回线路提升输电能力，并且在此基础上安装串联补偿装置(简称串补)以减小输电线路感性阻抗，提高电力系统输电容量极限，增强系统安全稳定性。

在串补所在的高压线路中，通常采用零序电流差动保护作为线路高阻接地故障下的主保护，因采用零序分量作为动作分量，保护具有高灵敏性的特点。同时，在非对称性高阻接地故障下，线路短路电流较小，通常小于串补旁路电流，因此串补阻抗不能忽略，故障计算和保护原理中需要考虑串补的影响。

目前，在考虑串补运行的线路中为了计算方便通常将串补等效为定值容抗进行故障计算与保护整定，此种情况下未能考虑串补装置MOV导通情况下的等效阻抗，导致整定的不精确。同时，区外故障时串补减小了所保护线路阻抗，导致故障电流增大，可能引发保护误动；区内故障时因多回线路影响系统等值阻抗减小，串补会导致电流差动保护动作灵敏度下降，可能引发保护拒动。在现有的零序电流差动保护整定算法中未能详细考虑这些问题，并进行合理的量化整定，存在保护误动拒动风险。

中国专利公告号CN103762561B公开了一种高压直流输电系统直流差动保护整定方法。直流差动保护采用三段式保护方式，该发明实现换流器接地故障的主保护，避免系统扰动时测量元件暂态特性不一致导致保护误动，但未能考虑串补MOV导通下等效阻抗及多回含串补线路导致的保护误动拒动问题。

发明内容

针对现有技术方案未能考虑串补MOV导通下等效阻抗及多回含串补线路导致的保护误动拒动问题，本发明公开一种基于串补线性化模型的含串补多回线路零序电流差动保护整定方法，提高了保护灵敏度，防止了因串补导致的保护误动和拒动。

为实现上述技术目标，本发明的技术方案如下：

一种基于串补线性化模型的含串补多回线路零序电流差动保护整定方法，包括下述步骤：

S1.引入串补线性化模型描述金属氧化物限压器动作工况下串补等效阻抗；

S2.通过串补线性化模型计算含串补多回线路故障电流及串补等效阻抗；

S3.利用S2中所求串补等效阻抗计算零序电流差动保护灵敏度系数；

S4.利用S2中所求串补等效阻抗及步骤S3所求的零序电流差动保护灵敏度系数计算最小灵敏度系数及计算引起零序电流差动保护误动拒动的极端短路电流；

S5.利用S4中所求最小灵敏度系数计算整定零序电流差动保护比率制动系数并利用S4中所求极端短路电流计算动作定值电流值；

S6.输出含串补多回线路零序电流差动保护的整定结果。