高压输电线路新型差动保护的研究

高压输电线路新型差动保护的研究

高压输电线路新型差动保护的研究 2011： 中图分类号：TM771　TM773　　　文献标识码：A文章编号：0258-8013 (2000) 04-0009-06STUDY ON A NEW DIFFERENTIAL PROTECTION FOR TRANSMISSION LINEYUAN Rong-xiang, CHEN De-shu, ZHANG Zhe(Huazhong University of Science and Technology,430074,Wuhan, China)ABSTRACT：In this paper,a new type current differential protection based on correlation analyses is designed.The scheme compares the current waveforms by the product and integral of the current sampled values at the two ends.That can be regarded as a phase comparison protection and also has the function of amplitude comparison.The transient influence has been considered properly is the protection.the power system can be supposed as a linear system during the normal operation and it may be regarded as a sum of a fault component system and a normal operation system while the fault.In order not to consider the influence of the load current,the fault component system model is adopted in the protection principle analyses.Compared with the coventional current differential protection,the new type protection has a better performance on resisting the influence of transient component,a higher reliability and faster speed.The requirement for the current synchronism at the two ends is comparatively low.It frees from the system oscillation.The realization and setting methods are easy and convenient.It can become the primary protection for the long transmission line with ultra-　high-　voltage.KEY WORDS：correlation analyses; differential protection; HV transmission line; primary protection1　引言　　相位比较式差动纵联保护，即相差保护自50年代起在我国的输电线路保护中获得广泛的应用，到80年代逐渐被方向纵联保护和距离纵联保护所代替，特别是计算机继电保护的飞速发展，更加速了这种替代的过程。但是数字式相差保护若按传统的模拟式保护的思路与方法用计算机来实现的话，则相差保护并未发挥微机硬件系统的优势，而恰恰是利用了微机的固有弊端，使得数字式相差保护的性能很难满足日益发展的电力系统对继电保护的要求。然而相差保护原理简单、清晰，在两端电流同步的条件下，对内、外部故障有着较好的方向性，且不受正常运行时系统振荡的影响。用计算机实现相差保护时怎样才能不受(或少受)故障期间暂态分量的影响，是提高相差保护的性能急需解决的问题。　　纵联方向保护是我国高压线路继电保护中广泛应用的保护原理，但是方向判断与电压元件有关，使得该类保护受众多因素的影响，可靠性难以提高，在大电网长距离高压线路上使用，其灵敏度难以满足要求。由于其原理的限制，进一步大幅度提高纵联方向保护的性能，以满足日益发展的高压电网对保护的更高要求，困难甚大。　　由于通讯技术的迅速发展，特别是光纤通讯技术的发展，使得继电保护的通道容量已不成为主要矛盾。因此我们提出一种基于相关分析的输电线路新型电流差动保护，即对同步的两端电流故障分量瞬时值相乘再通过积分的方法进行比较，它具有比较相位的功能，也兼有幅值比较的作用，较少受故障期间暂态电流的影响。同传统的电流差动保护相比，该保护可望更可靠、更快速地切除内部故障，同时，它不受正常运行时系统振荡的影响，对信号的同步要求较低，也较容易实现与整定，它将可望成为超高压长距离输电线路的主保护。2　保护原理分析　　传统的输电线路相差保护是比较被保护输电线路两端基波电流的相位差值，实质是比较两端基波电流在一个周期内的波形一致性：在理想情况下内部故障时基波波形一致，外部故障时基波波形相反。基于相关分析的新型电流差动保护与传统的输电线路相差保护一样，通过比较被保护输电线路两端电流的波形一致性来判断是内部故障还是外部故障，不同的是实现方法的区别。新型差动保护是通过采用两端电流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较电流波形的一致性，充分考虑了故障暂态过程的影响，与传统的相差保护相比，它对通道的要求也不一样，电流相位差动保护只比较两端基波电流的波形一致性，仅需传送基波电流的相位信号(可用简单的二进制信号表示)，新型电流差动保护则象传统的电流差动保护一样须传送对端电流信号各个时刻的采样值。　　新型电流差动保护是基于故障分量的保护，由于电力系统正常运行时可看成线性系统，在故障时则可近似地将系统看成故障分量系统与正常运行系统的叠加，保护采用故障分量系统分析，以减少负荷电流的影响。大量理论与实践证明该方法对提高

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