一種半波長輸電線路保護配置方法和裝置與流程
本發(fā)明涉及保護配置技術，具體涉及一種半波長輸電線路保護配置方法和裝置。
背景技術：
半波長交流輸電技術是指輸電電氣距離接近1個工頻半波長(50hz下約3000km)的超遠距離交流輸電技術，此項技術在20世紀40年代由蘇聯(lián)專家提出。半波長輸電不需線路無功補償裝置(如高壓電抗器)、不需中間加設開關站、經(jīng)濟性和可靠性較好、可以實現(xiàn)遠距離同步聯(lián)網(wǎng)，世界范圍內(nèi)許多國家對此都展開了積極的研究。
目前，超、特高壓線路的保護配置方案主要包括電流差動保護、距離保護及方向元件等。對于半波長輸電線路，由于故障特征呈現(xiàn)非線性、不單調(diào)的波動特征，基于霍夫電流定律的差動保護原理、基于阻抗線性特征的距離保護不適用于半波長輸電線路。
半波長線路輸電距離遠，其故障特征與常規(guī)線路相比，在空間和時間上存在顯著差異，空間尺度上，半波長線路故障后沿線電氣量呈非線性、非單調(diào)的波動特征，不對稱故障與對稱故障時故障相的電氣量特征類似。時間尺度上，半波長線路故障后電磁波傳輸延時及通道延時顯著增大；對于半波長線路，電流差動保護無法進行電容電流補償，故障點與差動點位置不一致導致電流差動保護靈敏度降低，當故障點與電流差動點相差1500km時，差動電流最小，差動保護靈敏度最低，電流差動保護動作時間延長。半波長線路的空間距離與電氣距離不再線性且不單調(diào)，正向超越問題嚴重，距離保護無法識別故障點位置。
在特高壓半波長線路保護研究方面，由于線路輸電距離長，與常規(guī)線路相比，半波長線路故障后電氣特征呈現(xiàn)非線性、非單調(diào)等特征，傳統(tǒng)電流差動保護、距離保護、零序電流保護失效，不適用于半波長輸電線路。此外，由于半波長線路故障后電磁波及數(shù)據(jù)傳輸延時顯著增加，嚴重影響保護的速動性。目前半波長輸電線路尚未投入運行，制約其實用化的因素是半波長輸電線路的保護原理及保護配置方案尚未取得突破，且現(xiàn)有輸電線路的保護原理及配置方案不能滿足半波長輸電線路故障速動性需要，目前尚未提出適用于半波長交流輸電線路的保護配置方案。
技術實現(xiàn)要素：
為了滿足半波長輸電線路故障速動性需要，本發(fā)明提供一種半波長輸電線路保護配置方法和裝置，該配置方法和裝置通過確定啟動元件動作判據(jù)，根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件的動作情況，并采用兩種獨立的半波長輸電線路保護，實現(xiàn)了單端量保護和雙端量保護快速動作。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案：
本發(fā)明第一方面提供一種半波長輸電線路保護配置方法，包括：
確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算半波長輸電線路上電流的能量；
根據(jù)半波長輸電線路上電流的能量確定自由波能量；
判斷自由波能量是否大于等于單端量保護判據(jù)定值，若是則表明半波長輸電線路發(fā)生故障，單端量保護動作。
所述啟動元件動作判據(jù)如下式：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量；
所述根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算半波長輸電線路上電流的能量按下式計算：
其中，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，ia(t)、ib(t)、ic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
所述根據(jù)半波長輸電線路上電流的能量確定自由波能量按下式計算：
e＝∑|df(t)|＝∑|f(t+1)-f(t)|
其中，e表示自由波能量，df(t)表示相鄰時刻半波長輸電線路的電流能量差，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)按下式計算：
其中，ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
所述半波長輸電線路發(fā)生的故障包括相間短路故障和單相接地故障；
所述半波長輸電線路發(fā)生相間短路故障時，單端量保護的范圍為[0-1000km]；
所述半波長輸電線路發(fā)生單相接地故障時，單端量保護的范圍[0-500km]。
本發(fā)明第二方面提供一種半波長輸電線路保護配置裝置，包括：
計算模塊，用于確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算半波長輸電線路上電流的能量；
確定模塊，用于根據(jù)半波長輸電線路上電流的能量確定自由波能量；
判斷模塊，用于判斷自由波能量是否大于等于單端量保護判據(jù)定值，若是則表明半波長輸電線路發(fā)生故障，單端量保護動作。
所述計算模塊包括第一確定單元，所述第一確定單元用于確定如下式的啟動元件動作判據(jù)：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量；
所述計算模塊還包括計算單元，所述計算單元用于根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算如下式的半波長輸電線路上電流的能量：
其中，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，ia(t)、ib(t)、ic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
所述確定模塊具體用于：
根據(jù)f(t)確定如下式的自由波能量：
e＝∑|df(t)|＝∑|f(t+1)-f(t)|
其中，e表示自由波能量，df(t)表示相鄰時刻半波長輸電線路的電流能量差，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)按下式計算：
其中，ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
本發(fā)明第三方面提供一種半波長輸電線路保護配置方法，包括：
確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則計算補償點的兩側(cè)電流；
確定雙端量保護判據(jù)，并判斷補償點的兩側(cè)電流是否滿足雙端量保護判據(jù)，若是則雙端量保護動作。
所述啟動元件動作判據(jù)如下式：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量。
所述半波長輸電線路的兩側(cè)分別設為m側(cè)和n側(cè)，m側(cè)啟動元件的動作時間和n側(cè)啟動元件的動作時間分別用tm和tn表示，時間間隔用δt表示，補償點距離m側(cè)的長度用x表示，所述雙端量保護具體包括：
若m側(cè)在tm+δt未收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，則雙端量保護采取閉鎖式保護，此時x＝0；
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
所述閉鎖式補償點的電流如下式：
其中，ix-表示補償點的m側(cè)電流，ix+表示補償點的n側(cè)電流，im表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電流，in表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電流，um表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，un表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，zc表示半波長輸電線路的波阻抗，γ表示行波傳播速度。
所述雙端量保護判據(jù)如下式：
其中，k表示制動系數(shù)，iset表示差流門檻值。
本發(fā)明第四方面提供一種半波長輸電線路保護配置裝置，所述半波長輸電線路保護為雙端量保護，所述配置裝置包括：
計算模塊，用于確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則計算補償點的兩側(cè)電流；
判斷模塊，用于確定雙端量保護判據(jù)，并判斷補償點的兩側(cè)電流是否滿足雙端量保護判據(jù)，若是則雙端量保護動作。
所述計算模塊包括第一確定單元，所述第一確定單元用于確定如下式的啟動元件動作判據(jù)：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量。
所述半波長輸電線路的兩側(cè)分別設為m側(cè)和n側(cè)，m側(cè)啟動元件的動作時間和n側(cè)啟動元件的動作時間分別用tm和tn表示，時間間隔用δt表示，補償點距離m側(cè)的長度用x表示，所述雙端量保護具體包括：
若m側(cè)在tm+δt未收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，則雙端量保護采取閉鎖式保護，此時x＝0；
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
所述計算模塊還包括計算單元，所述計算單元根據(jù)下式計算閉鎖式補償點的電流：
其中，ix-表示補償點的m側(cè)電流，ix+表示補償點的n側(cè)電流，im表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電流，in表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電流，um表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，un表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，zc表示半波長輸電線路的波阻抗，γ表示行波傳播速度。
所述判斷模塊包括第二確定單元，所述第二確定單元用于確定如下式的雙端量保護判據(jù)：
其中，k表示制動系數(shù)，iset表示差流門檻值。
與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的技術方案先通過確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則經(jīng)過相應的計算，最終采用單端量保護或雙端量保護實現(xiàn)了半波長輸電線路上故障的靈敏快速清除；
本發(fā)明提供的技術方案基于半波長輸電線路在時間的特征，其中的單端量保護不依賴通道，可以快速切除半波長輸電線路出口故障；包括閉鎖式保護、測距式保護和允許式保護的雙端量快速保護投入時間為m側(cè)保護啟動后20～30ms，可以在m側(cè)保護啟動后0～30ms快速切除故障；
本發(fā)明提供的技術方案基于半波長輸電線路在空間的特征，單端量保護的保護范圍為半波長輸電線路兩側(cè)；雙端量快速保護通過閉鎖式、測距式和允許式三種保護原理相互銜接，實現(xiàn)對半波長輸電線路的全覆蓋；
本發(fā)明提供的技術方案靈敏性較高，對于金屬性故障，單端量保護與雙端量快速保護切除速度滿足了現(xiàn)有特高壓線路保護標準；
本發(fā)明提供的技術方案具有較高的可靠性，針對半波長輸電線路上發(fā)生的故障，單端量保護和雙端量快速保護可靠動作；
本發(fā)明提供的技術方案利用單端量保護與雙端量快速保護相互配合，克服了半波長輸電線路電磁波及數(shù)據(jù)傳輸延時對保護速動性的影響，并實現(xiàn)了半波長輸電線路全線故障的快速切除。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的半波長輸電線路保護示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例提供的單端量保護的保護范圍示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例提供的實施例1中半波長輸電線路保護配置方法流程圖；
圖4是本發(fā)明實施例提供的雙端量保護的保護范圍示意圖；
圖5是本發(fā)明實施例提供的實施例2中半波長輸電線路保護配置方法流程圖；
圖6是本發(fā)明實施例提供的閉鎖式保護動作邏輯圖；
圖7是本發(fā)明實施例提供的測距式保護動作邏輯圖；
圖8是本發(fā)明實施例提供的允許式保護動作邏輯圖；
圖9是本發(fā)明實施例提供的近段故障電磁波及通道傳輸時序圖；
圖10是本發(fā)明實施例提供的反向區(qū)外故障電磁波及通道傳輸時序圖；
圖11是本發(fā)明實施例提供的中段故障電磁波及通道傳輸時序圖；
圖12是本發(fā)明實施例提供的遠段故障電磁波及通道傳輸時序圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1
本發(fā)明實施例1提供一種半波長輸電線路保護配置方法，其中的半波長輸電線路保護為單端量保護，如圖2，單端量保護的保護范圍是半波長輸電線路出口附近故障；單端量保護能夠快速切除半波長輸電線路出口附近故障，且配置方法不依賴通道，單端量保護能準確識別正、反方向故障。本實施例提供的半波長輸電線路保護配置方法具體流程圖如圖3所示，具體可以包括以下步驟：
s101：確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)確定的啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，如果啟動元件動作，則需要根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流進一步計算半波長輸電線路上電流的能量；
s102：根據(jù)上述s101中計算得到的半波長輸電線路上電流的能量進一步確定自由波能量；
s103：判斷上述s102中確定的自由波能量是否大于等于單端量保護判據(jù)定值(即判斷是否滿足單端量保護判據(jù))，如果自由波能量大于等于單端量保護判據(jù)定值，則表明半波長輸電線路上發(fā)生了故障，于是單端量保護動作，即可實現(xiàn)故障的快速切除。
上述s101中確定的啟動元件動作判據(jù)如下式：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中的δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，上述δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中的δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，其中的δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量；
上述s101中根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算半波長輸電線路上電流的能量具體可以包括以下過程：
根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算如下式的半波長輸電線路上電流的能量：
其中的f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，ia(t)、ib(t)、ic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
上述s102中根據(jù)半波長輸電線路上電流的能量確定自由波能量具體可以包括以下過程：
根據(jù)f(t)確定如下式的自由波能量：
e＝∑|df(t)|＝∑|f(t+1)-f(t)|
其中的e表示自由波能量，df(t)表示相鄰時刻半波長輸電線路的電流能量差，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)按下式計算：
其中，ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
上述的半波長輸電線路發(fā)生的故障包括相間短路故障和單相接地故障；具體分為以下兩種情況：
1)半波長輸電線路發(fā)生相間短路故障時，單端量保護的范圍為[0-1000km]；
2)半波長輸電線路發(fā)生單相接地故障時，單端量保護的范圍[0-500km]。
基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還進一步提供了半波長輸電線路保護配置裝置，這些設備解決問題的原理與半波長輸電線路保護配置方法相似，該半波長輸電線路保護配置裝置主要包括計算模塊、確定模塊和判斷模塊，下面對上述三個模塊的功能作進一步的具體介紹：
其中的計算模塊，主要用于確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，如果啟動元件動作，則需要根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流進一步計算半波長輸電線路上電流的能量；
其中的確定模塊，主要用于根據(jù)計算模塊計算的半波長輸電線路上電流的能量進一步確定自由波能量；
其中的判斷模塊，主要用于判斷確定模塊確定的自由波能量是否大于等于單端量保護判據(jù)定值，如果自由波能量大于等于單端量保護判據(jù)定值，則表明半波長輸電線路發(fā)生故障，單端量保護動作，實現(xiàn)半波長輸電線路上故障的快速切除。
其中的計算模塊包括第一確定單元，所述第一確定單元確定的啟動元件動作判據(jù)如下式：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)按下式計算：
δf(t)按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量；
其中的計算模塊還包括計算單元，計算單元根據(jù)半波長輸電線路的單端相電流計算出的半波長輸電線路上電流的能量如下式：
其中，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，ia(t)、ib(t)、ic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
其中的確定模塊根據(jù)計算模塊計算的半波長輸電線路上電流的能量進一步確定自由波能量具體過程如下：
根據(jù)f(t)確定如下式的自由波能量：
e＝∑|df(t)|＝∑|f(t+1)-f(t)|
其中，e表示自由波能量，df(t)表示相鄰時刻半波長輸電線路的電流能量差，f(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量，f(t+1)按下式計算：
其中，ia(t+1)、ib(t+1)、ic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流。
實施例2
本發(fā)明實施例2提供一種半波長輸電線路保護配置方法，半波長輸電線路保護為雙端量保護，如圖4，對于雙端量保護，從空間上將半波長輸電線路可以分為近段(0-1000km)、中段(1000-2000km)和遠段(2000-3000km)三部分(以半波長輸電線路的m側(cè)保護為參考)，近段和遠段包含半波長輸電線路兩側(cè)出口，閉鎖式保護、測距式保護、允許式保護的保護范圍分別是線路近段、中段和遠段，這三種保護的保護范圍相互銜接，覆蓋半波長輸電線路全長。本實施例提供的半波長輸電線路保護配置方法具體流程圖圖如5，具體包括以下步驟：
s201：確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若啟動元件動作則需要計算補償點的兩側(cè)電流；
s202：確定雙端量保護判據(jù)，并判斷補償點的兩側(cè)電流是否滿足雙端量保護判據(jù)，若是則雙端量保護動作。
上述s201中，確定的啟動元件動作判據(jù)如下式：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中的δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)和δf(t)分別按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量。
上述半波長輸電線路的兩側(cè)分別設為m側(cè)和n側(cè)，m側(cè)啟動元件的動作時間和n側(cè)啟動元件的動作時間分別用tm和tn表示，時間間隔用δt表示，補償點距離m側(cè)的長度用x表示，具體采用哪種雙端量保護分為以下三種情況：
1)閉鎖式保護的邏輯圖如圖6所示，若m側(cè)在tm+δt未收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，則雙端量保護采取閉鎖式保護，此時x＝0；m側(cè)方向元件判為正方向，閉鎖式保護動作(n側(cè)啟動信號為閉鎖信號)；
2)測距式保護的邏輯圖如圖7所示，若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
3)允許式保護的邏輯圖如圖8所示，若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
具體的，針對于閉鎖式保護，近段(0-1000km)f1點(100km)發(fā)生故障，一次電磁波傳輸及通道傳輸時序如圖9所示，故障后一次電磁波傳輸?shù)絤側(cè)和n側(cè)，保護啟動時間分別為tm和tn，n側(cè)啟動后將啟動信號發(fā)向m側(cè)，m側(cè)啟動后，經(jīng)tn-tm+20ms后會收到n側(cè)啟動信號(設通道延時為20ms)。若m側(cè)出口故障，tn-tm＝10ms，即m側(cè)啟動后30ms收到n側(cè)啟動信號；
對于正向區(qū)外f2處故障(即故障發(fā)生在半波長輸電線路外)，m側(cè)保護啟動后tm+δt內(nèi)可收到n側(cè)啟動信號。根據(jù)動作邏輯，m側(cè)方向元件判斷為正方向，但是不滿足tm+δt內(nèi)未收到n側(cè)啟動信號，故m側(cè)閉鎖式保護不動作。
對于反向區(qū)外f3處故障(即故障發(fā)生在半波長輸電線路外)，一次電磁波傳輸及通道傳輸時序如圖10所示，m側(cè)保護啟動后，tm+δt內(nèi)未收到n側(cè)啟動信號，根據(jù)動作邏輯，不滿足方向元件正方向，故m側(cè)閉鎖式保護不動作。
具體的，針對于測距式保護，辦波長輸電線路中段f4點發(fā)生故障，一次電磁波傳輸及通道傳輸時序如圖11所示，m側(cè)保護啟動后tm+δt內(nèi)可收到n側(cè)啟動信號。利用兩側(cè)的啟動信號進行測距，計算公式為：
測距式保護首端邊界為閉鎖式末端邊界即l首-測距＝l末-閉鎖，末端邊界l末-測距<3000km，計及測距誤差，l末-測距取2700km。
半波長線路中段故障，m側(cè)保護啟動后30ms內(nèi)根據(jù)測距結(jié)果快速動作，半波長輸電線路正、反向區(qū)外故障時，測距結(jié)果分別為0或3000km，在測距式保護范圍之外，保護不動作。
具體的，針對于允許式保護，半波長輸電線路末段f5點發(fā)生故障，一次電磁波傳輸及通道傳輸時序如圖12所示，m側(cè)保護啟動后tm+δt內(nèi)可收到n側(cè)啟動信號。n側(cè)保護動作后向m側(cè)發(fā)送允許信號，若保護計算時間為10ms，m側(cè)在啟動后陸續(xù)收到n側(cè)啟動信號及允許信號。m側(cè)保護啟動，測距結(jié)果位于允許式保護范圍，且收到n側(cè)允許信號，保護動作。
反方向區(qū)外故障時，m側(cè)保護啟動后tm+δt內(nèi)收不到n側(cè)啟動信號及允許信號，根據(jù)動作邏輯，允許式保護不動作。
正方向區(qū)外故障時，n側(cè)保護判斷為反方向故障，不發(fā)允許信號至m側(cè)，根據(jù)動作邏輯，允許式保護不動作。
上述s201中，根據(jù)下式計算閉鎖式補償點的電流：
其中，ix-表示補償點的m側(cè)電流，ix+表示補償點的n側(cè)電流，im表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電流，in表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電流，um表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，un表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，zc表示半波長輸電線路的波阻抗，γ表示行波傳播速度。
上述s202中的雙端量保護判據(jù)具體如下式：
其中，k表示制動系數(shù)，iset表示差流門檻值。
上述補償點的兩側(cè)電流的計算和雙端量保護判據(jù)對于雙端量保護中的閉鎖式保護、測距式保護、允許式保護都適用。
基于上述半波長輸電線路保護配置方法，本發(fā)明實施例更提供一種半波長輸電線路保護配置裝置，兩者技術方案類似，其中的半波長輸電線路保護為雙端量保護，該半波長輸電線路保護配置裝置主要包括計算模塊和判斷模塊，下面對兩個模塊的功能分別進行說明：
其中的計算模塊，主要用于確定啟動元件動作判據(jù)，并根據(jù)啟動元件動作判據(jù)判斷啟動元件是否動作，若是則計算補償點的兩側(cè)電流；
其中的判斷模塊，主要用于確定雙端量保護判據(jù)，并判斷補償點的兩側(cè)電流是否滿足雙端量保護判據(jù)，若是則雙端量保護動作。
其中的計算模塊包括第一確定單元，第一確定單元用于確定如下式的啟動元件動作判據(jù)：
δf(t+1)-δf(t)＞δfset
其中，δfset表示啟動元件整定值，δf(t)表示t時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)表示表示t+1時刻半波長輸電線路的電流能量變化量，δf(t+1)和δf(t)分別按下式計算：
其中，δia(t+1)、δib(t+1)、δic(t+1)分別表示t+1時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量，δia(t)、δib(t)、δic(t)分別表示t時刻半波長輸電線路的單端a、b、c相電流變化量。
上述的半波長輸電線路的兩側(cè)分別設為m側(cè)和n側(cè)，m側(cè)啟動元件的動作時間和n側(cè)啟動元件的動作時間分別用tm和tn表示，時間間隔用δt表示，補償點距離m側(cè)的長度用x表示，雙端量保護具體包括：
若m側(cè)在tm+δt未收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，則雙端量保護采取閉鎖式保護，此時x＝0；
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
若m側(cè)在tm+δt收到n側(cè)發(fā)送的啟動元件的啟動信號，
上述的計算模塊還包括計算單元，該計算單元按下式計算閉鎖式補償點的電流：
其中，ix-表示補償點的m側(cè)電流，ix+表示補償點的n側(cè)電流，im表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電流，in表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電流，um表示半波長輸電線路m側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，un表示半波長輸電線路n側(cè)雙端量保護安裝處的電壓，zc表示半波長輸電線路的波阻抗，γ表示行波傳播速度。
上述的判斷模塊包括第二確定單元，該第二確定單元確定的雙端量保護判據(jù)如下式：
其中，k表示制動系數(shù)，iset表示差流門檻值。
實施例3
如圖1，本發(fā)明實施例提供一種半波長輸電線路保護配置方法中，半波長輸電線路保護包括單端量保護和雙端量保護，雙端量保護又進一步包括閉鎖式保護、測距式保護和允許式保護。單端量保護和雙端量保護具有不同的保護范圍。
半波長輸電線路兩端附近發(fā)生故障時，選擇單端量保護；雙端量保護因為包括了閉鎖式保護、測距式保護和允許式保護三種保護，且分別對應于故障發(fā)生在半波長輸電線路的近端、中段和遠端的情況，所以雙端量保護能夠?qū)崿F(xiàn)半波長輸電線路全段發(fā)生故障時的配置。
為了描述的方便，以上所述裝置的各部分以功能分為各種模塊或單元分別描述。當然，在實施本發(fā)明時可以把各模塊或單元的功能在同一個或多個軟件或硬件中實現(xiàn)。
本領域內(nèi)的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權利要求保護范圍之內(nèi)。
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