[发明专利]电网线路广域电流保护方法

摘要

本发明公开了一种电网线路广域电流保护方法。首先利用电网现有广域测量系统同步测量电网各变电站电压、电流相量，获取电网同步数据；若发生电网单一线路跳闸，广域后备保护系统计算导纳变化量矩阵，进而计算电网单一线路跳闸后电网各变电站电压变化量矩阵和各条线路的电流变化量；然后利用计算得到的线路电流变化量与现有广域测量系统测量到的线路电流变化量构成电流保护判据。本发明利用电网现有广域测量系统实现单一线路跳闸后电网线路广域电流保护功能，在电网单一线路跳开后电网拓扑结构发生变化时，无需修正电网导纳矩阵就可直接计算出电网单一线路跳开后各条线路流过的电流变化量，整个计算过程可在200ms时间内完成。

主权项

电网线路广域电流保护方法，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实现电网各变电站电压、电流相量的同步测量，实时获取电网同步数据，若线路ij两端的断路器跳开后，进入步骤(2)；其中，线路ij连接i变电站和j变电站；i＝1,...,n；j＝1,...,n；n为电网变电站总数目；(2)广域后备保护系统计算导纳变化量矩阵M(M^TY^‑1M‑z_ij)^‑1M^T；其中，z_ij为线路ij的线路阻抗；M＝[0 ... 1 ... ‑1 ... 0]^T为n×1维矩阵，M矩阵中第i行第1列元素为1，M矩阵中第j行第1列元素为‑1，其他元素都为0；i＝1,...,n；j＝1,...,n；n为电网变电站总数目；Y为线路ij两端的断路器未跳开前的电网导纳矩阵；(3)广域后备保护系统计算线路ij两端的断路器跳开后电网各变电站的电压变化量矩阵其中，$\stackrel{.}{I}={\left[\begin{array}{ccccccc}{\stackrel{.}{I}}_1& {\stackrel{.}{I}}_2& {\stackrel{.}{I}}_3& ...& {\stackrel{.}{I}}_{n-2}& {\stackrel{.}{I}}_{n1}& {\stackrel{.}{I}}_n\end{array}\right]}^T$为n×1维矩阵，分别为编号为第1、2、3、...、n‑2、n‑1、n变电站的注入电流；n为电网变电站总数目；$\mathrm{\Δ}\stackrel{.}{U}={\left[\begin{array}{ccccccc}\mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_1& \mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_2& \mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_3& ...& \mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_{n-1}& \mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_{n-1}& \mathrm{\Δ}{\stackrel{.}{U}}_n\end{array}\right]}^T$为n×1维矩阵，分别为线路ij两端的断路器跳开后编号为第1、2、3、...、n‑2、n‑1、n变电站的电压变化量；(4)广域后备保护系统计算线路ij两端的断路器跳开后线路lk上流过的电流变化量并判断是否成立，若成立，则广域后备保护系统判断线路lk为故障线路，向线路lk两端的断路器发送跳闸命令，跳开线路lk两端的断路器；其中，l＝1,...,n；k＝1,...,n；n为电网变电站总数目；z_lk为线路lk的线路阻抗；为线路ij两端的断路器跳开后，现有广域测量系统测量到线路lk上流过的电流；线路lk连接l变电站和k变电站；为线路ij两端的断路器未跳开前，现有广域测量系统测量到线路lk上流过的电流；分别为线路ij两端的断路器跳开后步骤(3)计算得到的编号为第l变电站、第k变电站的电压变化量。