[发明专利]基于潮流暂态分量预测的电网广域继电保护方法

摘要

本发明公开了一种基于潮流暂态分量预测的电网广域继电保护方法。本发明方法首先利用电网现有广域测量系统同步测量电网各变电站的电压、电流相量，获取电网同步数据；若电网发生单一线路故障跳闸，广域后备保护系统计算电网各条线路电流之间的关联矩阵，计算电网各条线路电流与节点注入电流之间的关联矩阵，计算单一线路两端断路器跳开后电网其他线路的暂态电流变化量，然后利用计算得到的线路暂态电流变化量与广域测量系统测量到线路暂态电流变化量构成继电保护判据。本发明方法计算时间短，保护动作速度快，可在线路过负荷后备保护误动作之前将线路可靠闭锁，可将其他故障线路快速跳闸隔离，提高电网运行安全稳定性。

主权项

基于潮流暂态分量预测的电网广域继电保护方法，其特征在于：包括如下依序步骤：(1)广域后备保护系统利用电网现有广域测量系统同步测量电网各变电站电压、电流相量，实时获取电网同步数据，若线路i两端断路器跳开后，进入步骤(2)；其中，i为线路编号；n为电网变电站总数；(2)广域后备保护系统计算电网各条线路电流之间的关联矩阵ζ＝YA^T(AYA^T)^‑1A；其中，Y为电网支路导纳矩阵；A为电网节点关联矩阵；(3)广域后备保护系统计算电网各条线路电流与节点注入电流之间的关联矩阵λ＝YA^T(AYA^T)^‑1；其中，Y为电网支路导纳矩阵；A为电网节点关联矩阵；(4)广域后备保护系统计算线路i两端断路器跳开后线路k的暂态电流变化量$\mathrm{\Δ}{\stackrel{\·}{I}}_k={\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\stackrel{\·}{I}}_i+({\mathrm{\λ}}_k+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\mathrm{\λ}}_i)({\stackrel{\·}{I}}^{\′}-\stackrel{\·}{I})$其中，ζ_ki为关联矩阵ζ的第k行第i列元素；为线路i两端断路器跳开前，广域测量系统测量到线路i的电流；$\stackrel{\·}{I}={\left[\begin{array}{ccccccc}{\stackrel{\·}{I}}_1& {\stackrel{\·}{I}}_2& {\stackrel{\·}{I}}_3& ...& {\stackrel{\·}{I}}_{n-2}& {\stackrel{\·}{I}}_{n-1}& {\stackrel{\·}{I}}_n\end{array}\right]}^T$为n×1维矩阵，分别为线路i两端断路器跳开前，编号为第1、2、3、…、n‑2、n‑1、n变电站的注入电流；λ_k为关联矩阵λ的第k行；${\stackrel{\·}{I}}^{\′}={\left[\begin{array}{ccccccc}{\stackrel{\·}{I}}_1^{\′}& {\stackrel{\·}{I}}_2^{\′}& {\stackrel{\·}{I}}_3^{\′}& ...& {\stackrel{\·}{I}}_{n-2}^{\′}& {\stackrel{\·}{I}}_{n-1}^{\′}& {\stackrel{\·}{I}}_n^{\′}\end{array}\right]}^T$为n×1维矩阵，分别为线路i两端断路器跳开后，编号为第1、2、3、…、n‑2、n‑1、n变电站的注入电流；λ_i为关联矩阵λ的第i行；n为电网变电站总数；(5)若成立，则广域后备保护系统判断线路k正常，向线路k两端断路器发出闭锁信号；若成立，则广域后备保护系统判断线路k发生故障，发出动作跳闸信号，跳开线路k两端断路器；其中，为线路i两端断路器跳开后，广域测量系统测量到线路k流过的电流；为线路i两端断路器未跳开前，广域测量系统测量到线路k流过的电流。