高压输电线路继电保护课程课件.ppt

高压输电线路继电保护新进展1、继电保护的定义及分类1、继电保护的定义及分类1、继电保护的定义及分类2、工频量保护原理—单端量2、工频量保护原理—单端量2、工频量保护原理—单端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理—双端量2、工频量保护原理2、工频量保护原理2、工频量保护原理2、工频量保护原理2、工频量保护原理2、工频量保护原理2、工频量保护原理1000kV输电线路末端ABC故障时A相电压频谱分析5次谐波分量为基波的1.2倍、接近6次的分数次谐波分量占基波的1/22、工频量保护原理2、工频量保护原理距离保护的反时限特性差动保护的反时限特性2、工频量保护原理2、工频量保护原理结论：工频量的保护存在无法克服的原理性误差。在目前电流电压互感器条件下，工频量保护仍然是性能最可靠的保护。但很难进一步提高其工作性能。输电线路行波波动方程及达朗贝尔解行波方向保护原理行波方向保护原理行波方向保护原理行波方向保护原理暂态量方向基于阻波器的快速保护——暂态量距离基于阻波器的快速保护——暂态量距离暂态量保护存在的问题行波保护原理优点：保护动作速度快，介于行波保护和工频量保护之间。参数识别的原理的继电保护通过对网络元件参数的识别获取故障网络内部信息，构成保护判据。1工频量保护受故障暂态影响，由于非周期分量和低频分量的存在，即使采用20ms数据窗，也难于准确提取工频量；2行波保护、暂态量保护识别行波波头可靠性差，对于短线路2T仅仅0.1ms左右，在如此短的时间内判别故障可靠性低；3光互感器、电子式互感器技术的发展使得准确获得电力系统一次信号成为可能，为基于参数识别的继电保护的发展提供技术保证。R-L输电线路模型与微分方程完全对应：电压电流为受模型约束的电气量，是真实信号，利用其求解参数不需要滤波，快速、准确；任意时间测得的电气量均满足微分方程，利用任意时间的数据计算的参数都是真实、正确的。4、参数识别保护原理4、参数识别保护原理元件模型仍采用简化的R-L模型,模型适用频带窄，可适用的信号频带集中在工频，因而可识别参数有限。由于使用工频信号，因而保护原理和实现技术并未体现出参数识别自身的优点电磁式互感器传变暂态信号时，由于互感器本身频带的限制，使得二次信号失真严重，限制了参数识别原理的应用。信号采集：早期基于参数识别原理的继电保护仍使用工频信号，因而可识别的参数有限。近期的研究表明使用暂态信号全频带的信息可以识别更多的故障网络信息。但这对获取真实的一次信号提出了更高的要求。光互感器的应用：光电传感器具有高带宽、高线性度的特点，是参数识别原理保护应用于实际系统理想的信号传感器件。我国已规划建设以光互感器为特征的全数字化变电站。这为参数识别原理的应用提供了技术保证。参数识别理论的进展：参数识别的一般原理。对于如图所示的一般的RLC网络，若其网络结构已知，则其入端阻抗函数具有如下的一般形式由入端阻抗函数得到网络输入端电流、电压的时域表达式为：取k个测量数据对（k>=n+m+1)，可得到一系列的微分方程，写成矩阵形式为系数向量c和网络中各元件参数之间存在如下的一般关系模型频带的研究进展：元件数学模型和物理模型之间存在差异。模型适用频带的概念定义了数学模型的适用范围，也定义了不同数学模型用于参数识别时的可用信号范围。这方面的研究是参数识别原理的一个重要内容，目前已逐步展开。输电线路模型实用频带研究的意义输电线路单端测距原理受过渡电阻影响大，其测距结果不能满足工程实际的需要。基于参数识别的单端测距原理，在列写测距方程时引入过渡电阻作为参数，解决了工频量单端测距遇到的问题。单相输电线故障网络图及其分解测量点M电流、电压故障分量与故障点叠加电流、电压满足的网络微分方程经消去对端电流、电压运算得到如下的测距方程补偿电容的加入破坏了输电线路阻抗的均匀性，对于距离保护来说，最大的问题就是超越动作。目前解决的主要方法是：延时或缩小保护范围（1）串补电容前故障(F1)的标准模型（2）串补电容前故障(F2)的标准模型故障后，将故障录波数据分别代入两个故障模型进行参数计算，可以分别获得一条随时间变化的电感曲线。经过大量的仿真计算可以看出以下规律：基于模型识别的输电线路差动保护基于模型识别的输电线路差动保护基于模型识别的输电线路差动保护基于模型识别的输电线路差动保护基于模型识别的输电线路差动保护基于模型识别的输电线路差动保护基于参数识别的距离保护基于参数识别的距离保护基于参数识别的距离保护基于参数识别的距离保护目前广泛采用的传统的电压、电流互感器在故障后的暂态过程中，不能很好的反映一次系统的真实特性，导致距离保护暂态超越。（1）动模数据验证结果330kV海新线海石湾变侧在200