一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法
【专利摘要】本发明公开了一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，包括：利用电子型传感器，采集保护安装处的A、B、C三相电压和电流数据；对采集得到的A、B、C三相电压和电流数据，进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值；结合故障启动元件和故障选相元件的判断结果，当发生单相接地故障时计算零序分量故障电流；对单相接地故障的故障相采用快速距离保护方法方程进行计算，根据计算结果确定故障位置。本发明所述含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，可以克服现有技术中操作过程复杂、可靠性低和适用范围小等缺陷，以实现操作过程简单、可靠性高和适用范围大的优点。
【专利说明】—种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统继电保护领域，具体地，涉及一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法。
【背景技术】
[0002]光伏发电等新型能源系统接入电网以后，由于电力电子装置控制系统的强非线性，以及较弱的耐受短路电流的能力，出现了故障期间输出电流受限，频率偏移等不同于传统电网的故障特征。这种条件下传统电流保护不能满足要求，而纵联保护由于昂贵的价格在联络线较短时显得成本过高，此时距离保护成为联络线上主保护的最佳选择。
[0003]距离保护，作为一种典型的单端量保护原理，具有保护区域稳定、不受系统运行方式等因素影响等优点。为此，国内外学者提出了多种距离保护新原理，例如测量阻抗法、解微分方程法和利用电压分布的距离保护等方法。这些方法主要利用线路发生故障时的电压电流特征进行故障识别，但保护原理均受故障过渡电阻影响而保护性能不佳:测量阻抗法原理按照金属性故障进行整定，测量阻抗在过渡电阻存在时不能反应故障的真实位置；解微分方程法原理假设由两端电源系统提供给故障点的故障电流同相位，在线路末端经高阻故障时保护容易发生误动；利用电压分布的距离保护原理利用故障时故障点处电压最低构成保护判据，然而，当存在高过渡电阻时，故障点处电压并非线路电压最低点，将会造成保护误动。
[0004]因此，为解决过渡电阻对距离保护影响的问题，有必要进一步研究简单可靠的快速距离保护方法，这对提高继电保护性能具有很强的现实意义。
[0005]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在操作过程复杂、可靠性低和适用范围小等缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，以实现操作过程简单、可靠性高和适用范围大的优点。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，包括:
[0008]步骤1:利用电子型传感器，采集保护安装处的A、B、C三相电压和电流数据；
[0009]步骤2:对采集得到的A、B、C三相电压和电流数据，进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值；
[0010]步骤3:结合故障启动元件和故障选相元件的判断结果，当发生单相接地故障时计算零序分量故障电流io(k)；
[0011]步骤4:对单相接地故障的故障相采用快速距离保护方法方程进行计算，根据计算结果确定故障位置。
[0012]进一步地，在步骤4之后，还包括；[0013]步骤5:按照以下判据判断是否发生区内故障:
[0014]若p>pset，则发生区外故障^p〈pset，则发生区内故障；
[0015]其中:Pset为考虑互感器等误差影响的保护整定距离，取为Pset=0.9X1。
[0016]进一步地，在步骤2中，在所述得到A、B、C三相电压和电流采样值的操作之后，还包括:
[0017]将与所述A、B、C三相电压和电流采样值对应的采样结果，记为:
[0018]uA (k)，uB (k)，uc (k)，iA (k)，iB (k)，ic (k)
[0019]进一步地，在步骤2中，所述进行低通滤波的操作中，具体采用截止频率为300Hz的低通滤波器。
[0020]进一步地,在步骤3中，所述当发生单相接地故障时计算零序分量故障电流id(k)的操作中，采用的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，包括: 步骤1:利用电子型传感器，采集保护安装处的A、B、C三相电压和电流数据； 步骤2:对采集得到的A、B、C三相电压和电流数据，进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到A、B、C三相电压和电流采样值； 步骤3:结合故障启动元件和故障选相元件的判断结果，当发生单相接地故障时计算零序分量故障电流io(k)； 步骤4:对单相接地故障的故障相采用快速距离保护方法方程进行计算，根据计算结果确定故障位置。
2.根据权利要求1所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤4之后，还包括； 步骤5:按照以下判据判断是否发生区内故障: 若P>Psrt，则发生区外故障；Sp〈psrt，则发生区内故障； 其中=Pset为考虑互感器等误差影响的保护整定距离，取为Pset=0.9X1。
3.根据权利要求1或2所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤2中，在所述得到A、B、C三相电压和电流采样值的操作之后，还包括: 将与所述A、B、C三相电压和电流采样值对应的采样结果，记为: uA (k)，uB (k)，uc (k), iA (k)，iB (k)，ic (k)。
4.根据权利要求1或2所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤2中，所述进行低通滤波的操作中，具体采用截止频率为300Hz的低通滤波器。
5.根据权利要求1或2所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤3中，所述当发生单相接地故障时计算零序分量故障电流L (k)的操作中，采用的计算公式如下:
6.根据权利要求5所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤4中，所述对单相接地故障的故障相采用快速距离保护方法方程进行计算的操作中，采用的计算方法如下: 在三相系统中，针对单相接地故障，结合故障选相元件判断出故障相别，快速距离保护方法方程为:
7.根据权利要求6所述的含有微电网系统输电线路快速距离保护方法，其特征在于，在步骤4中，所述对单相接地故障的故障相采用快速距离保护方法方程进行计算的操作中，采用的计算方法还包括: 取出预设数据长度的电压电流形成数据窗，构成以下超定方程组:
【文档编号】H02H7/26GK103532113SQ201310503443
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】姚旭, 康小宁, 陈新, 焦在滨, 赵杰, 赵毅, 王春光, 梅姚, 张坤贤 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 西安交通大学