[发明专利]适用于三重线路故障跳闸电网线路广域继电保护方法

摘要

一种适用于三重线路故障跳闸电网线路广域继电保护方法，首先利用电网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；若电网连续发生三重线路故障跳闸，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，分别计算三重故障线路上的电流对电网各条线路电流变化量的贡献分量，进而计算三重线路故障跳闸后电网各条线路流过的电流变化量，然后利用计算得到的线路电流变化量与实测得到的线路电流变化量构成继电保护判据。本发明方法在电网发生三重线路故障跳闸后电网拓扑结构发生较大变化时，利用三重线路故障跳闸前的电网参数直接计算三重线路故障跳闸后电网各条线路的电流变化量，计算时间短，保护动作速度快。

主权项

适用于三重线路故障跳闸电网线路广域继电保护方法，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、线路j和线路l两端的断路器跳开后，进入步骤(2)；其中，i＝1,...,n；j＝1,...,n；l＝1,...,n；线路i、线路j和线路l互为不同线路；n为电网线路总数；(2)广域后备保护系统计算电网各条线路电流之间的n×n维关联矩阵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线路i、线路j和线路l两端的断路器跳开后线路k流过电流变化量$\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{I}}_k=\frac{{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}(1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}})+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kj}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kj}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}}{1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}}{\stackrel{.}{I}}_i+\frac{{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kj}}(1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}})+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}}{1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}}{\stackrel{.}{I}}_j\\ +\frac{{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kl}}(1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}})+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kj}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ki}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}+{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{kj}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}}{1-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{li}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ij}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{jl}}-{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{lj}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{ji}}{\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{il}}}{\stackrel{.}{I}}_l\end{array}$其中，ζ_ki为关联矩阵ζ的第k行第i列元素；ζ_kj为关联矩阵ζ的第k行第j列元素；ζ_kl为关联矩阵ζ的第k行第l列元素；ζ_ij为关联矩阵ζ的第i行第j列元素；ζ_ji为关联矩阵ζ的第j行第i列元素；ζ_il为关联矩阵ζ的第i行第l列元素；ζ_li为关联矩阵ζ的第l行第i列元素；ζ_jl为关联矩阵ζ的第j行第l列元素；ζ_lj为关联矩阵ζ的第l行第j列元素；线路k、线路i、线路j和线路l互为不同线路；k＝1,...,n；为线路i、线路j和线路l两端的断路器未跳开前，广域测量系统测量到线路i上流过的电流；为线路i、线路j和线路l两端的断路器未跳开前，广域测量系统测量到线路j上流过的电流；为线路i、线路j和线路l两端的断路器未跳开前，广域测量系统测量到线路l上流过的电流；(4)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两端的断路器；若成立，则广域后备保护系统判断线路k正常，向线路k两端的断路器发出闭锁信号；其中，为线路i、线路j和线路l两端的断路器跳开后，广域测量系统测量到线路k流过的电流；为线路i、线路j和线路l两端的断路器未跳开前，广域测量系统测量到线路k流过的电流。