專利名稱：：結(jié)合比相繼電器的串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種結(jié)合比相繼電器的新型串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)自動化
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：串聯(lián)電容補償是提高輸電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的有效手段。其主要作用在于通過控制潮流提高電力系統(tǒng)的輸送能力；改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性；改善電壓質(zhì)量及無功功率平衡；減少系統(tǒng)的線路損耗，提高線路傳輸容量，還具有提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性、優(yōu)化輸電線路潮流的作用。然而串補電容破壞了輸電線路阻抗的均勻性，給串聯(lián)電容補償線路保護(hù)尤其是距離保護(hù)的設(shè)計帶來了很大的困難。串聯(lián)電容補償裝置的設(shè)計和應(yīng)用中普遍采用具有非線性伏—安特性的MOV(MetalOxideVaristors)并配合空氣間隙和旁路開關(guān)作為補償電容的過電壓保護(hù)。MOV的非線性特性使得MOV導(dǎo)通后整個串補裝置的等效阻抗值難以獲得，進(jìn)一步加大了距離保護(hù)設(shè)計的難度。傳統(tǒng)距離保護(hù)應(yīng)用于串聯(lián)電容補償線路存在超越動作問題。為防止超越，現(xiàn)行的解決方案主要分為兩類。其一是從距離I段的阻抗定值上躲過，即在整定時考慮串補電容容抗ZC，按線路阻抗ZL與串補電容容抗之和(ZL-jlzcl)進(jìn)行整定，當(dāng)串補容量較大時保護(hù)靈敏度可能很低，甚至沒有靈敏度；其二，電平檢測方案，即假設(shè)串補電容上的電壓始終為其過電壓保護(hù)水平，在串補電容之前故障或者在串補電容后故障且串補電容被空氣間隙旁路的情況下距離保護(hù)--依然存在靈敏度不足的問題力因此，現(xiàn)在運行的串聯(lián)電容補償線路保護(hù)中距離保護(hù)往往都是退出的。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提供一種結(jié)合比相繼電器的新型串聯(lián)電容補償線超越動作，并且保證補償電容之前故障快速可靠切除故障，且不受補償電容安裝位置的影響，具有很好的適用性。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種結(jié)合比相繼電器的新型串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法，其特征在于，該保護(hù)方法包括以下步驟1)計算補償電壓利用保護(hù)安裝處的電流電壓值計算出補償電壓《，其中夂和4分別為保護(hù)安裝處測量的故障回路的電壓和電流。若為相間故障，以BC故障為例，^即為B和C兩相的相間電壓，4為B和C相之間的電流差；若為單相故障，以A相故障為例，《即為A相電壓A,4-i,+i^./。，其中/,和/。分別為A相電流和零序電流，i&為零序補償系數(shù)，i^z-(Z。-Z,)/(3.Z,)，Z。和Z,分別為線路的零序和正序阻抗；Z,為保護(hù)安裝處至串補電容裝置安裝點之間的線路阻抗；；為保護(hù)安裝處至串補電容裝置安裝點之間的線路阻抗；2)比相繼電器動作判別根據(jù)計算得到的補償電壓《和保護(hù)安裝處的對應(yīng)正序電壓進(jìn)行比相，令"=叫(^/《)，其中當(dāng)發(fā)生單相故障時，所述對應(yīng)正序電壓為故障相正序電壓，當(dāng)發(fā)生相間故障時，所述對應(yīng)正序電壓對故障相間正序電壓；3)保護(hù)邏輯若比相繼電器動作則直接開放距離保護(hù)，無需任何防超越措施；若比相繼電器不動作，線路保護(hù)則投入電平檢測邏輯。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的基于結(jié)合比相繼電器的新型串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法利用上述步驟可有效防止補償電容之后故障時距離保護(hù)超越動作，并且保證補償電容之前故障快速可靠切除故障，且不受補償電容安裝位置的影響，具有很好的適用性，并且相對于其他方案很大程度地提高了保護(hù)的靈敏度，可靠性高，易于實現(xiàn)。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。當(dāng)線路的距離保護(hù)啟動后，開始計算補償電壓&,其中^和/m分別為保護(hù)安裝處的電壓和電流。其中^和^分別為保護(hù)安裝處測量的故障回路的電壓和電流。若為相間故障，以BC故障為例，《即為B和C兩相的相間電壓，4為B和C相之間的電流差；若為單相故障，以A相故障為例，^即為A相電壓&,4-^+^./。，其中/,和/。分別為A相電流和零序電流，/^為零序補償系數(shù)，fe^(Z。-Z,)/(3.Z,)，Z。和Z,分別為線路的零序和正序阻抗;Z,為保護(hù)安裝處至串補電容裝置安裝點之間的線路阻抗。同時計算出保護(hù)安裝處故障相(當(dāng)相間故障時計算相間正序電壓)的正序電壓《，將計算補償電壓《和"比相，令a-arg(《/")。當(dāng)滿足180°-P〈"d80。+Z時比相繼電器動作，其中"為待定的開放范圍，根據(jù)故障電流大小來自適應(yīng)。為防止將電容后故障誤判為電容前故障P不能設(shè)定的過大。但;9設(shè)定的過小又容易受諧波影響導(dǎo)致將電容前故障誤判為電容后故障。根據(jù)串補裝置等效阻抗計算模型提出根據(jù)故障電流的幅值來自適應(yīng)P角度，在故障電流較大的時候y自動調(diào)節(jié)得大一些，故障電流較小的時候々自動調(diào)節(jié)得小一些，既保證了電容后故障時保護(hù)的選擇性還同時提高了電容前故障時保護(hù)的可靠性。在本發(fā)明的具體實施例中，開放角度優(yōu)選為下表所示數(shù)值<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中/為故障電流，若為單相故障，/即為故障相電流；若為多相故障，則/代表任一故障相電流，以AB相間故障為例，只有A相故障電流和B相電流同時大于3/p時，》才能設(shè)定為40度。/p為串聯(lián)電容補償裝置的過電壓保護(hù)MOV開始導(dǎo)通的電流門檻。若比相繼電器動作則直接開放距離保護(hù)，無需任何防超越措施；若比相繼電器不動作，線路保護(hù)則投入電平檢測邏輯。以上已以較佳實施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)容。權(quán)利要求1.一種結(jié)合比相繼電器的串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法，其特征在于，所述保護(hù)方法包括以下步驟1)計算補償電壓利用保護(hù)安裝處的電流電壓值計算出補償電壓id="icf0001"file="A2009100346680002C1.tif"wi="7"he="6"top="45"left="178"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/><mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>S</mi></msub><mo>=</mo><msub><mover><mi>U</mi><mo>·</mo></mover><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>·</mo></mover><mi>m</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>Z</mi><mi>l</mi></msub></mrow>]]></math></maths>其中id="icf0003"file="A2009100346680002C3.tif"wi="4"he="5"top="61"left="35"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>和id="icf0004"file="A2009100346680002C4.tif"wi="3"he="5"top="61"left="47"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>分別為保護(hù)安裝處測量的故障回路電壓和電流，若為相間故障，id="icf0005"file="A2009100346680002C5.tif"wi="4"he="5"top="68"left="18"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>即為故障相的相間電壓，id="icf0006"file="A2009100346680002C6.tif"wi="5"he="6"top="68"left="80"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>為故障相之間的電流差；若為單相故障，id="icf0007"file="A2009100346680002C7.tif"wi="4"he="5"top="69"left="178"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>即為故障相電壓，id="icf0008"file="A2009100346680002C8.tif"wi="28"he="6"top="76"left="53"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中id="icf0009"file="A2009100346680002C9.tif"wi="3"he="5"top="76"left="93"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>和id="icf0010"file="A2009100346680002C10.tif"wi="3"he="5"top="76"left="103"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>分別為故障相電流和零序電流，Kz為零序補償系數(shù)，Kz＝(Z0-Z1)/(3·Z1)，Z0和Z1分別為線路的零序和正序阻抗；Zl為保護(hù)安裝處至串補電容裝置安裝點之間的線路阻抗。；Zl為保護(hù)安裝處至串補電容裝置安裝點之間的線路阻抗；2)比相繼電器動作判別根據(jù)計算得到的補償電壓id="icf0011"file="A2009100346680002C11.tif"wi="4"he="5"top="107"left="138"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>和保護(hù)安裝處的對應(yīng)正序電壓進(jìn)行比相，令id="icf0012"file="A2009100346680002C12.tif"wi="29"he="6"top="115"left="67"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中當(dāng)發(fā)生單相故障時，所述對應(yīng)正序電壓為故障相正序電壓，當(dāng)發(fā)生相間故障時，所述對應(yīng)正序電壓對故障相間正序電壓；3)保護(hù)邏輯若比相繼電器動作則直接開放距離保護(hù)，無需任何防超越措施；若比相繼電器不動作，線路保護(hù)則投入電平檢測邏輯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合比相繼電器的串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法其特征在于，在所述步驟2)中，所述比相繼電器的動作判據(jù)如下當(dāng)滿足180°-p〈"〈180。+"時比相繼電器動作，否則比相繼電器不動作，其中-為待定的開放范圍，根據(jù)故障電流大小來自適應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合比相繼電器的串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方案其特征在于，比相繼電器動作范圍根據(jù)故障電流的大小作動態(tài)調(diào)整優(yōu)選如下(1)當(dāng)/>1.2;時，/設(shè)定為10度，"=170-190度；(2)當(dāng)/〉i.4/p時，/設(shè)定為20度，a=160-200度；(3)當(dāng)/>2、時，"設(shè)定為30度，oc=150-210度；(4)當(dāng)/>3/,時，"設(shè)定為40度，oc440-220度。其中/為故障電流若為單相故障/即為故障相電流；若為多相故障，貝'J/代表任一故障相電流，/p為串聯(lián)電容補償裝置的過電壓保護(hù)MOV開始導(dǎo)通的電流門檻。全文摘要本發(fā)明公開了一種結(jié)合比相繼電器的新型串聯(lián)電容補償線路距離保護(hù)方法其特征在于，該方法包括以下步驟1)補償電壓計算以串補電容安裝處(電容前)為補償點，利用保護(hù)安裝處的電流電壓值計算出補償電壓U<sub>S</sub>；2)比相繼電器動作判別根據(jù)計算得到的補償電壓U<sub>S</sub>和保護(hù)安裝處的對應(yīng)的正序電壓進(jìn)行比相；3)保護(hù)邏輯若比相繼電器動作則直接開放距離保護(hù)，無需任何防超越措施；若比相繼電器不動作故障則投入電平檢測邏輯。本發(fā)明在可靠防止超越的基礎(chǔ)上提高了距離保護(hù)的靈敏度，當(dāng)補償電容安裝于線路末端時距離保護(hù)靈敏度基本不受補償電容的影響，可靠性高，易于實現(xiàn)。文檔編號H02H7/26GK101662141SQ200910034668公開日2010年3月3日申請日期2009年8月31日優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日發(fā)明者錢國明,陳福鋒申請人:國電南京自動化股份有限公司