专利名称：一种基于六序分量的同杆双回线相差保护方法
技术领域：
本发明涉及电力系统的继电保护领域，具体涉及一种基于六序分量的同杆双回线相差保护的新方法。
背景技术：
在220kV及以上电压等级的同杆双回线路上，保护配置一般以分相电流差动作为第一主保护，方向或距离纵联作为第二主保护，三段式距离保护作为后备保护[1]。但是，同杆双回线的分相电流差动保护需要分别比较六条线路上的两端电流幅值，占用通道数较多，使其因通道故障而降低可靠性的可能性加大，且价格昂贵。作为第二主保护的方向或距离纵联保护受电力系统振荡的影响，在接地故障时反应过渡电阻的能力受接地点位置、故障前负荷电流等因素的影响。
纵联电流相位差动保护比较被保护线路两端的电流相位，与故障电流的幅值无关，不受电力系统振荡影响，能够允许较大的过渡电阻，并且构成简单，工作可靠。三相输电线路的纵联相差保护采用复合电流尤+#作为保护的操作电流，将两侧操作电流的相角差作为保护动作的判据，其优点是把三相电流作为整体考虑，节约传播通道。当把同杆双回线看做两个三相输电线路时，该原理可直接用于同杆双回线路上作为第二主保护，但对同杆双回线的跨线故障难以正确判定[2'3]。因此，有必要提出一种新的保护方法，作为同杆双回线路的第二主保护，既能减少占用通道数量，又能提高对故障类型的判别能力。参考文献[I]贺家李，宋从矩，电力系统继电保护原理(增订版)，北京中国电力出版社，2007.[2]葛耀中，新型继电保护与故障测距原理与技术，西安交通大学出版社，1996[3]计策，张艳霞，杨钢.相差高频保护中操作元件比相动作判据的研究，电网技术，2006，30 (4) 55-59[4]张艳霞，王艳，伍仕，等，基于六序分量法的六相输电系统故障选相，电力系统自动化,2009，33 (24) :1_
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种针对同杆双回线的相差保护方法，在各种故障类型下，能更好地判定故障，特别是跨线故障，且易于实现。本发明的技术方案如下一种基于六序分量的同杆双回线相差保护方法，包括下列步骤(I)通过线路m、η两侧保护安装处的电流互感器采集双回线每侧六个电流；(2)分别将双回线每侧六个电流通过六序变换转化为六个序电流分量iTOm, iTlm, iTlm, iF0 I和/F2 ，分别为m侧的同零序分量、同正序分量、同负序分量、反零序分量、反正序分量和反负序分量；i、， τ , Τ1 , iFOx,分别为n侧的同零
序分量、同正序分量、同负序分量、反零序分量、反正序分量和反负序分量；(3)对m同正序分量/n和η两侧的同正序分量,分别减去故障前一周对应的该
序分量，得到同正序故障分量Ainm, AIni ■.(4)利用Δ/ 、iFl、I和Δ/η、iFl、Zr,分别构成的m侧的复合电流
TimFlmI LmTinFlnTIn
Mn + KnI和η侧的复合电流Δ/η +KiJfi +K7Jp，分别求得两侧复合电流
I\mF\ F\mT2 12mTinl· I Fln12 I In 的相角；(5)设相差保护的动作角为< ^，若线路两侧复合电流的相角之差的绝对值小于fPop，则判定为内部故障，否则判为外部故障。作为优选实施方式，％ =180°-(37%‘x6°) .1为被保护线路长度，单位km ；KF1
取2 4，Kt2取19 21。本发明的有益效果如下I、同杆双回线的相差保护新方法将同杆双回线六个电流作为整体考虑，不受系统振荡的影响，节约了通道数量，提高保护可靠性，简化了保护的配置。2、新方法不受负荷电流影响，耐渡电阻能力强，受电容电流影响小。 3、新方法动作原理简单明确，易于在微机保护中实现；
图I双回线系统示意图。
具体实施例方式如图I所示的完全换位双回线的阻抗矩阵是满阵，求解困难。六序变换[2]的实质是解耦双回线的线间互感和单回线的相间互感。先利用式(I)的P矩阵对完全换位双回线的各相量进行变换，其实质是将六相电流分为两部分三个同向量(穿越量，以T表示)和三个反向量(环流量，以F表示)。由于三个同向量电流互差120° ,在反向量回路中产生的感应电势互相抵消,而三个自成回路的反向穿越量电流各自在同向量回路的感应电势也相互抵消，因此同、反向量回路之间没有了互感，由此把双回线路解耦成两个独立的三相系统——三相同向量系统和三相反向量系统，完成了双回线的线间互感解耦，解耦后的六序分量和双回线电流电压关系用式(2)表达，可见三相同向量系统的各相之间存在互感、三相反向量系统的各相之间也存在互感，但同向量系统和反向量系统之间没有了互感。
'10 0 1 O O"
0 10 0 I O
0 0 10 O If ,P=K J
10 0-10 O
0 10 0-10
00 10 O -I
权利要求
1.一种基于六序分量的同杆双回线相差保护方法，包括下列步骤 (I)通过线路m、η两侧保护安装处的电流互感器采集双回线每侧六个电流； (2 )分别将双回线每侧六个电流通过六序变换转化为六个序电流分量Inn , Irim , IT2m / ,/fl和/^ ，分别为m侧的同零序分量、同正序分量、同负序分量、反零序分量、反正序分量和反负序分量4 ，inn, iFOn, 4 和乙,,分别为n侧的同零序分量、同正序分量、同负序分量、反零序分量、反正序分量和反负序分量； (3)对m同正序分量和η两侧的同正序分量，分别减去故障前一周对应的该序分量，得到同正序故障分量Δ/、，Mrin ； ⑷利用Airim、inm、iT2m和Δ/ η、iFhi、iI2n分别构成的m侧的复合电流AI11111 + KJFlm +[r2jr2M和η侧的复合电流+Kr2/r2 ,分别求得两侧复合电流的相角； (5)设相差保护的动作角力，若线路两侧复合电流的相角之差的绝对值小于*则判定为内部故障，否则判为外部故障。
2.根据权利要求I所述的基于六序分量的同杆双回线相差保护方法，其特征在于，%=180。-(37°+‘χ6 )，1为被保护线路长度，单位km。
3.根据权利要求I所述的基于六序分量的同杆双回线相差保护方法，其特征在于，Kfi取2 4，Kt2取19 21。
全文摘要
本发明属于电力系统的继电保护领域，涉及一种基于六序分量的同杆双回线相差保护方法，包括下列步骤(1)通过线路m、n两侧保护安装处的电流互感器采集双回线每侧六个电流；(2)分别将双回线每侧六个电流通过六序变换转化为六个序电流分量；(3)对两侧的同正序分量，分别减去故障前一周对应的该序分量，得到各自的同正序故障分量；(4)利用六序电流分量的同正序故障分量、反正序分量和同负序分量构建复合电流，分别求得两侧复合电流的相角；(5)设定相差保护的动作角为，若线路两侧复合电流的相角之差的绝对值小于动作角，则判定为内部故障，否则判为外部故障。本发明能更好地判定故障，特别是跨线故障，且易于实现。
文档编号H02H7/26GK102904227SQ201210379459
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者张艳霞, 邓中原, 刘书占 申请人:天津大学