本發(fā)明涉及一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時功率進行測后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
目前，交流輸電線路中廣泛采用的保護有：電流保護、方向比較式縱聯(lián)保護、距離保護等。這些保護在過去的運行中，總體來說性能比較優(yōu)良，但是傳統(tǒng)的保護，為了增加保護線路的長度，都會以抬高動作的時限作為代價，因此不能相對快速地切除故障。電網(wǎng)的互聯(lián)對電力系統(tǒng)繼電保護提出了更高的要求，線路故障后，快速、可靠地清除故障是增加線路輸電能力和提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的有效措施。在交流輸電線路中，保護裝置只需要可靠區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，無需在全線范圍內(nèi)準確測距。由于暫態(tài)分量通常比穩(wěn)態(tài)分量大得多，暫態(tài)電流信號能夠更充分體現(xiàn)故障特征，而且暫態(tài)量不受工頻現(xiàn)象的影響，故障后瞬間暫態(tài)量響應(yīng)很快，因此通過模擬電流計算出的模擬功率也能夠體現(xiàn)故障特征，所以利用瞬時功率構(gòu)成的保護能可靠、快速地區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了提高輸電線路區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障的可靠性和快速性，提出一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時功率進行測后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時功率進行測后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護方法，將輸電線路兩端實測的三相電壓、電流值分別按線路貝杰龍模型計算輸電線路中點的模擬電壓和電流，分別求得線路兩端推算至中點的兩個模擬瞬時功率，將它們求和后在短時窗內(nèi)進行積分，若該積分值小于整定值，則判為被保護線路未發(fā)生故障，若該積分值大于等于整定值，則判為線路故障，從而實現(xiàn)輸電線路的縱聯(lián)保護。具體步驟為：第一步、被保護交流輸電線路MN發(fā)生故障后，在短時間窗內(nèi)獲得量測端M和量測端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；第二步、根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2通過式(1)和式(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2；第三步、將求得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時窗內(nèi)求和并按下式進行積分，得到積分值δ；式(3)中t1為積分起始時間，t2為積分結(jié)束時間，t2＝t1+0.15；第四步、利用積分值δ與整定值之間的大小關(guān)系按式(4)、(5)判斷被保護線路是否故障，若δ<k1·δset，則被保護線未故障(4)若δ≥k1·δset，則被保護線故障(5)式(4)、(5)中，δset為被保護線路無故障情況下，計算所得功率之和的短時窗積分最大值，k1為可靠系數(shù)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在貝杰龍線路模型下利用瞬時功率進行測后模擬的輸電線路縱聯(lián)保護方法，其特征在于：計算模擬功率積分值時選取的短時窗長度為0.15ms，可靠系數(shù)k1取為1.2；利用PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件進行被保護線路全線故障情況遍歷仿真，將δset整定為200。本發(fā)明的原理是：1、輸電線路分布參數(shù)模型貝杰龍模型的計算方法是利用線路上的波過程的特征線方程，經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換，把分布參數(shù)的線路等值為電阻性網(wǎng)絡(luò)，再運用求解電阻性網(wǎng)絡(luò)的方法計算整個網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)過程的一種方法。計算輸電線路暫態(tài)過程時可將單根無損線等效為兩個拓撲上沒有直接聯(lián)系的兩段無損線。貝杰龍模型是在滿足工程需要條件下對均勻傳輸線的一種近似。從圖1可知，貝杰龍線路模型就是將一段均勻有損傳輸線分成2段均勻無損傳輸線路，每段將線路電阻分解幾種到線路兩側(cè)。大量的工程實際表明，這樣的近似是可行的。2、基于瞬時功率進行測后模擬的輸電線路區(qū)內(nèi)區(qū)外故障的甄別交流線路發(fā)生故障后，在短時間窗內(nèi)，實測輸電線路首端M點和末端N點的的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2，根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2。然后將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時窗內(nèi)求和并按進行積分，得到積分值δ。根據(jù)判據(jù)判斷被保護線路是否故障。具體判據(jù)如下：若δ<k1·δset，則被保護線未故障。若δ≥k1·δset，則被保護線故障。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以在不抬高動作時限的前提下，保護被保護線路的全長；本方法受故障初始角的影響較?。槐痉椒ɡ脙啥藭簯B(tài)量信息構(gòu)成的線路保護能可靠地識別區(qū)內(nèi)外故障，不受過渡電阻和分布電容電流的影響，能夠正確識別線路區(qū)內(nèi)外高阻故障；本方法采樣頻率為20kHz，符合目前硬件條件，現(xiàn)場容易實現(xiàn)。時間窗很短(15ms)，能快速地甄別區(qū)內(nèi)外故障，實現(xiàn)高速保護。附圖說明圖1為實施例1、2、3的輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1中根據(jù)線路中點模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；圖3為實施例2中根據(jù)線路中點模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；圖4為實施例3中根據(jù)線路中點模擬電壓和模擬電流求取的模擬功率；具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明作進一步說明。實施例1：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護線路為MN，線路長度lPM＝150km，lMN＝150km，lNQ＝220km。工頻下α模波阻抗Zc＝237.5423Ω，v1＝2.98×108m/s，線路電阻率R1＝2.8143×10-5Ω/m；線路參數(shù)為：L1＝1mH，C1＝3466pF，L2＝2.22mH，C2＝1583pF，R＝800Ω。采樣率為20kHz?，F(xiàn)假設(shè)在線路PM上距M端40km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為100Ω。獲得自故障時刻起之后1ms時窗內(nèi)量測端M和量測端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖2所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時窗內(nèi)求和并按式(3)進行積分，得到積分值δ＝3.603。由于δ<240，滿足式(4)，因此判為被保護線路未故障。實施例2：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護線路為MN，線路參數(shù)同實施例1?，F(xiàn)假設(shè)在線路MN上距M端50km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為100Ω。獲得自故障時刻起之后1ms時窗內(nèi)量測端M和量測端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖3所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時窗內(nèi)求和并按式(3)進行積分，得到積分值δ＝486.3361。由于δ>240，滿足式(5)，因此判為被保護線路故障。實施例3：500kV交流輸電線路系統(tǒng)如圖1所示。采用貝杰龍線路模型，設(shè)被保護線路為MN，線路參數(shù)同實施例1?，F(xiàn)假設(shè)在線路NQ上距N端80km發(fā)生A相接地故障，故障初始相角為90°，過渡電阻為10Ω。獲得自故障時刻起之后1ms時窗內(nèi)量測端M和量測端N的三相電壓uMk、uNk，三相電流值iMk、iNk(k＝a,b,c)，然后根據(jù)貝杰龍線路模型的電壓電流分布規(guī)律求得線路兩端推算至中點的模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2，模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2；再根據(jù)模擬電壓uMk,l/2、uNk,l/2和模擬電流iMk,l/2、iNk,l/2按式(1)、(2)求取模擬功率pM,l/2和pN,l/2，如圖4所示；將推算所得的模擬功率pM,l/2、pN,l/2在0.15ms的時窗內(nèi)求和并按式(3)進行積分，得到積分值δ＝486.3361。由于δ>240，滿足式(5)，因此判為被保護線路故障。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。