【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于輸電線路保護，涉及波動方程的距離保護方法與系統。
技術介紹
1、距離保護是高壓輸電線路的繼電保護基本配置之一。現有距離保護一般采用下列的接線方式來實現短路阻抗測量：
2、
3、式中，分別為保護安裝處的測量電壓、測量電流。當輸電線路發生三相短路、兩相相間短路、兩相接地短路時，取故障相的電壓差、取故障相的電流差，以ab兩相相間短路為例，取當輸電線路發生單相接地短路時，以a接地短路為例，取其中，為保護的零序測量電流；k＝(z0-z1)/(3z1)為輸電線路的零序補償系數，z1、z0為線路的正序阻抗和零序阻抗，二者均屬于已知參數。式(1)接線方式也能測量三相短路和兩相接地短路的故障相阻抗。在式(1)的測量基礎上，再與動作特性相比較，就構成了距離保護測量元件的判別功能。
4、但是現有距離保護均忽略了輸電線路的波傳輸時延影響，也忽略了相與相、相與地之間的分布電容，在較長輸電線路與電纜線路時，會增大計算誤差。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種波動方程的距離保護方法與系統。
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術的第一方面提供了一種波動方程的距離保護方法，包括以下步驟：
4、步驟1、對輸電線路建立考慮線路的分布參數和傳輸時延的無損線路單端解計算式；
5、步驟2、將單端解計算式應用于線路設定保護范圍，得到線路參數計算式；
6、步驟3、根據所述線路參
7、步驟4、將保護范圍的輸電線路分段后每一段應用所述波動方程，最終得到保護范圍末端的電壓相量，將其與保護安裝處的測量電壓相量比較，若滿足距離保護動作條件，則進行輸電線路的距離保護。
8、優選地，所述輸電線路為傳輸工頻量的輸電線路、直流輸電線路或傳輸其它頻率成分的輸電線路。
9、優選地，步驟1具體包括：
10、步驟11、對于輸電線路m-n，建立線路m-n連接完整情況下的無損分布參數導線的基本方程；
11、步驟12、對所述基本方程求解，得線路兩端電氣量與前行波、反行波電壓之間的關系；
12、步驟13、對線路兩端電氣量與前行波、反行波電壓之間的關系進行比較合并后，聯立求解得到考慮線路的分布參數和傳輸時延的無損線路單端解計算式。
13、優選地，步驟11中，建立的線路m-n連接完整情況下的無損分布參數導線的基本方程為：
14、
15、式中，x表示位置，i、u為線路電流、電壓；
16、l0和c0分別為線路單位長度的電感、電容。
17、優選地，步驟12中，以m為線路首端，該首端處的位置坐標為x＝0，電壓為um；n為線路末端，該末端處的位置坐標為x＝l，電壓為un，對所述基本方程求解，得線路兩端電氣量與前行波、反行波電壓之間的關系如下：
18、m端
19、n端
20、式中，τ＝l/v，表示電磁波在線路全長的傳輸時延；
21、l、v分別為線路的全長、電磁波的傳輸速度；
22、表示波阻抗；
23、um(t)、im(t)分別為t時刻m端的電壓、電流；
24、un(t+τ)、in(t+τ)分別為t+τ時刻n端的電壓、電流；
25、un(t-τ)、in(t-τ)分別為t-τ時刻n端的電壓、電流；
26、uf(t)、ub(t)分別為t時刻的前行波、反行波電壓。
27、優選地，步驟13中，比較式(4)和式(5)，并依據兩式中uf(t)、ub(t)分別對應相等的條件，得：
28、
29、將um(t)、im(t)作為未知數，將un(t+τ)、in(t+τ)、un(t-τ)、in(t-τ)作為可得到的測量信號，聯立求解式(6)、式(7)，得到用n端電氣量來描述m端電氣量的無損線路單端解計算式：
30、
31、根據線路m-n兩端的互易性質得到用m端電氣量求n端電氣量的無損線路單端解表達式：
32、
33、優選地，步驟2得到的線路參數計算式為：
34、
35、式中，h＝krelr/(4zc)為線路參數確定的常數；
36、r為線路m-n全長的電阻；zc為波阻抗；
37、krel＝zset/zmn為可靠系數，zmn為線路m-n全長的正序阻抗，zset為線路設定保護范圍m-y的整定阻抗；
38、uy(t)為y點t時刻的電壓；
39、um(t-krelτ)、um(t)、um(t+krelτ)分別為(t-krelτ)、t、(t+krelτ)時刻m端的電壓；
40、im(t-krelτ)、im(t)、im(t+krelτ)分別為(t-krelτ)、t、(t+krelτ)時刻m端的電流；
41、krelτ為電磁波在線路設定保護范圍m-y之間的傳輸時延；
42、τ表示電磁波在線路m-n全長的傳輸時延。
43、優選地，步驟3中，以m端作為電氣量已知端，y作為待求電壓對端時，建立的通過單端電氣量求取對端電壓的波動方程為：
44、
45、式中，eu＝-zch(1-h2)，h＝krelr/(4zc)均為與線路相關的常系數；
46、um(t-krelτ)、um(t)、um(t-2krelτ)分別為(t-krelτ)、t、(t-2krelτ)時刻m端的電壓；
47、im(t-krelτ)、im(t)、im(t-2krelτ)分別為(t-krelτ)、t、(t-2krelτ)時刻m端的電流；
48、krelτ為電磁波在線路設定保護范圍m-y之間的傳輸時延；
49、uy(t-krelτ)為m端的對端y在(t-krelτ)時刻的電壓。
50、優選地，步驟4中，距離保護動作條件為：保護范圍末端的電壓相量與保護安裝處的測量電壓相量的相位相反；
51、當滿足上述條件時，輸電線路的距離保護動作。
52、本專利技術的第二方面提供了一種波動方程的距離保護系統，所述系統包括：
53、波動方程推導模塊，用于對輸電線路建立考慮線路的分布參數和傳輸時延的無損線路單端解計算式；將單端解計算式應用于線路設定保護范圍，得到線路參數計算式；根據所述線路參數計算式建立通過單端電氣量求取對端電氣量的波動方程；；
54、距離保護模塊，用于將保護范圍的輸電線路分段后每一段應用所述波動方程，最終得到保護范圍末端的電壓相量，將其與保護安裝處的測量電壓相量比較，若滿足距離保護動作條件，則進行輸電線路的距離保護。
55、一種終端，包括處理器及存儲介質；所述存儲介質用于存儲指令；所述處理器用于根據所述指令進行操作以執行所述方法的步驟。...
【技術保護點】
1.一種波動方程的距離保護方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
8.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
9.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
10.一種波動方程的距離保護系統，利用權利要求1-9任一項所述的方法，其特征在于，所述系統包括：
11.一種終端，包括處理器及存儲介質；其特征在于：
12.計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-9任一項所述方法的步
...【技術特征摘要】
1.一種波動方程的距離保護方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的一種波動方程的距離保護方法，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的一種波...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃少鋒，徐可寒，伍葉凱，張月品，趙月，
申請(專利權)人：北京四方繼保自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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