[发明专利]适应故障限流器的突变量距离保护整定方法

说明书

本发明涉及一种适应故障限流器的突变量距离保护整定方法，包括如下步骤：步骤1：基于电力系统双端供电模型金属性接地故障前、后继电保护安装处测量的相电压和相电流计算电压和电流突变量及故障前继电保护整定末端的负荷电压；步骤2：在电力系统双端供电模型中确定金属性接地故障辅助点F_*，所述F_*能使电力系统双端供电模型中送电端电源到F_*之间的电路模型与电力系统双端供电模型金属性接地故障前保持一致，此时，计算出F_*的工作电压、制动电压，可以形成适应故障限流器的继电保护新判据。本发明能解决突变量距离保护与故障限流器之间的继电保护配合问题。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，具体涉及一种适应故障限流器的突变量距离保护整定方法。

背景技术

近年来，随着高压、特高压电网的发展和电力系统规模的扩大，短路电流超标现象越来越严重，给电力系统的安全、稳定运行带来很大的挑战。各种故障限流器应运而生，这其中超导限流器集检测、启动、限流功能于一身，具备响应速度快、不启动时损耗低等优点而受到世界各国的广泛关注。

现有的突变量距离保护，利用故障前1～3个周波的记忆数据，与故障时刻实时测量的电气量来计算工频突变量，在此基础上进行突变量距离保护的整定。突变量保护的基本原理是叠加定理，然而，故障限流器的启动，使得故障前后的线路参数改变，利用记忆数据计算的突变量并不准确，给基于突变量的继电保护整定方案(包括突变量距离保护)带来了颠覆性难题。现有的突变量距离保护整定方案并不适应安装故障限流器的电力系统。

如图1～3所示，图1为典型的电力系统双端供电模型，图2为故障前电力系统等效电路图，图3为限流器启动后的电力系统等效电路图，故障前(金属性接地故障，包括三相金属性接地故障与单相接地故障)，保护安装位置测量的负荷电流为保护安装位置测量的负荷电压为电阻型超导限流器启动，等效负荷电流分量为(不可测量，无法推算)，等效负荷电压分量为(不可测量，无法推算)；

其中，分别为送电端系统和受电端系统的电压，Z_s1，Z_s2分别为送电端系统和受电端系统的内阻抗，Z_L为保护线路L_AB的阻抗。R_fcl为超导限流器的限流阻抗，分别为故障前互感器安装处测量的负荷电流和电压相量，故障前可测量记录。分别为限流设备启动后，实际的负荷电流、电压分量，两者均不可测量。

基于故障前记忆数据的工频突变量其中i_km，u_km分别为继电保护安装处互感器安实时测量的电流、电压瞬时值。i_|0|、u_|0|分别为故障前继电保护安装处互感器测量的负荷电流、电压瞬时值。△i_*，△u_*分别为计算的电流、电压的突变量瞬时值。

由此可知，故障前、后由于超导限流器的启动，工频突变量中不仅包含故障分量的影响，还包括由于限流电阻的投入对负荷分量造成的影响。总而言之，限流器的启动使得电路模型改变，使得故障前、后采集的电压、电流数据并不对应于同一个电路，传统的工频突变量原理失去叠加条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应故障限流器的突变量距离保护整定方法，该方法能解决突变量距离保护与故障限流器之间的继电保护配合问题。

为解决上述技术问题，本发明所设计的适应故障限流器的突变量距离保护整定方法，包括如下步骤：

步骤1：基于电力系统双端供电模型金属性接地故障前、后继电保护安装处互感器测量的相电压和相电流计算电压和电流突变量△u_*、△i_*及故障前继电保护整定末端的负荷电压U_set|0|；