半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法及装置

摘要

本发明公开了一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法及装置，比较通道延时时间Tx与工频周期T，若Tx＞T，则本侧当前采样数据回退Tx‑T时刻的采样点与收到对侧的采样点进行假同步差动阻抗计算，若Tx＜T，采用本侧当前采样点与接收到对侧数据回退T‑Tx时刻的采样点与进行假同步差动阻抗计算，若Tx＝T，则无需对数据进行回退处理。本发明重点解决了半波长输电线路中假同步差动保护纵联通道延时问题，确保能以最新电气量进行假同步差动阻抗保护计算，提高保护动作速度。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法及装置。

背景技术

半波长交流输电技术是指输电电气距离接近一个工频半波长(50Hz下约3000km)的超远距离交流输电技术，故障特征与常规输电线路差异显著, 现有基于集中参数的线路保护不再适用。

半波长输电线路沿线电压呈非线性、非单调特征，需要利用长线方程进行电压、电流的补偿，利用补偿到测距点处的补偿电压和补偿电流构造同步差动阻抗保护。同步差动阻抗保护解决了半波长线路电容电流补偿和差动定值整定困难的问题，能够保护线路全长，但由于其动作时间受纵联通道延时影响，半波长线路通道延时一般均较长，因此保护动作速度较慢。

为满足保护快速动作的需要，提出假同步差动阻抗保护，以本侧电流和对侧一个周波前的电流分别补偿到测距点处再计算差流，结合本侧电压补偿到测距点处的电压计算假同步差动阻抗，进而构造假同步差动阻抗保护，无需完全依靠两端同一时刻数据，节省了20ms的时间。

假同步差动阻抗保护采用本侧当前采样点数据与对侧相同时刻一周波前采样点数据进行差动阻抗计算。为实现这一目标， 需满足1）线路两侧数据同步采样。同传统线路差动保护一样，假同步差动阻抗保护同样需要对线路两侧数据进行同步采样；2）对侧一周波前数据提取，两侧保护实现同步采样后，根据纵联通道延时的长短，对侧一周波前数据可能早于、等于或晚于本侧当前点采样数据到达本侧。为最大限度的提高保护动作速度，需确保能以最新电气量进行假同步差动阻抗保护计算，即需要提出一种采样数据回退机制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中半波长输电线路假同步差动保护纵联通道延时长的问题，提供了一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法，在不同通道延时的情况下，既满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，又能保证两侧使用最新的电气量来计算，提高保护动作速度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，比较假同步差动保护纵联通道延时Tx与工频周期T的大小；

步骤S2，当通道延时Tx与工频周期T不相等时，需要将本侧采样数据回退或者收到对侧采样数据回退。

进一步的，当通道延时Tx与工频周期T不相等时，数据回退的具体过程为：

当通道延时Tx>工频周期T时，采用本侧当前采样数据回退Tx-T时刻的采样数据与接收到的对侧采样数据进行假同步差动阻抗计算；

当通道延时Tx<工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧采样数据回退T-Tx时刻的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

进一步的，当通道延时Tx=工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

相应的，本发明还提供了一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退装置，其特征是，包括计算模块和判断模块；

计算模块，用于获取假同步差动保护纵联通道延时Tx与工频周期T；

判断模块，比较通道延时Tx与工频周期T的大小，当通道延时Tx与工频周期T不相等时，需要将本侧采样数据回退或者收到对侧采样数据回退。

进一步的，判断模块中，当通道延时Tx与工频周期T不相等时，数据回退的具体过程为：

当通道延时Tx>工频周期T时，采用本侧当前采样数据回退Tx-T时刻的采样数据与接收到的对侧采样数据进行假同步差动阻抗计算；

当通道延时Tx<工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧采样数据回退T-Tx时刻的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

进一步的，判断模块中，当通道延时Tx=工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明方法解决了半波长输电线路纵联通道延时长的问题。采用该方法，保护在不同通道延时的情况下，既满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，又能保证两侧使用最新的电气量来计算，提高保护动作速度。同时，该方法原理简单，易于编程实现，对硬件和软件的要求都较低。因此，一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法对确保保护快速准确动作具有重要的工程实际意义。

附图说明

图1为本发明数据回退方法的流程图；

图2为Tx> T时采样数据回退原理示意图；

图3为Tx< T时采样数据回退原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

半波长输电线路假同步差动保护方法属于现有技术，例如中国专利CN105846405A公开的一种半波长输电线路的假同步差动保护方法，在假同步差动保护方法中需要采集本侧采样点数据与本侧接收对侧上一周期采样点数据计算假同步差动阻抗。

假设本侧当前采样时刻为t，则此时接收到的对侧采样点实际为t-Tx时刻的数据，按照假同步差动阻抗保护的要求，取本侧t时刻与对侧t-T时刻的采样值进行差流的计算，但在现有技术中本侧获取到当前时刻t的采样时，对侧t-T时刻的采样数据还需Tx-T时间后才能到达本侧，如果让本侧等待对侧数据，会造成保护动作延时。

因此，本发明提供的一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1，获取假同步差动保护纵联通道延时Tx与工频周期T（例如T=20ms），并比较两者的大小。

步骤S2，当通道延时Tx>工频周期T时，当前采样时刻为t，采用本侧当前采样数据回退Tx-T时刻的采样数据与接收到的对侧采样数据进行假同步差动阻抗计算。

当通道延时Tx>工频周期T时，为了满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，当前采样时刻为t，采用本侧t-Tx+T时刻与对侧t-Tx时刻的数据，即本侧当前采样数据回退Tx-T时刻的采样点与本侧t时刻收到对侧t-Tx时刻的采样点进行假同步差动阻抗计算。原理如附图2所示，既满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，又能保证两侧使用最新的电气量来计算，提高保护动作速度。

步骤S3，当通道延时Tx<工频周期T时，当前采样时刻为t，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧采样数据回退T-Tx时刻的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

当通道延时Tx<工频周期T时，为了满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，当前采样时刻为t，采用本侧当前t时刻采样点与本侧接收到对侧数据回退T-Tx时刻的采样点进行假同步差动阻抗计算。原理如附图3所示，既满足假同步差动阻抗保护对采样数据的要求，又能保证两侧使用最新的电气量来计算，提高保护动作速度。

步骤S4，当通道延时Tx=工频周期T时，当前采样时刻为t，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

当通道延时Tx=工频周期T时，本侧接收到的对侧采样点实际正好为一个工频周期T前的数据，因此无需对数据进行回退处理，直接采用本侧当前采样点和接收到的对侧采样点进行假同步差动计算。

相应的，本发明还提供了一种半波长输电线路假同步差动保护采样数据回退装置，其特征是，包括计算模块和判断模块；

计算模块，用于获取假同步差动保护纵联通道延时Tx与工频周期T；

判断模块，比较通道延时Tx与工频周期T的大小，

当通道延时Tx>工频周期T时，采用本侧当前采样数据回退Tx-T时刻的采样数据与接收到的对侧采样数据进行假同步差动阻抗计算；

当通道延时Tx<工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧采样数据回退T-Tx时刻的采样数据进行假同步差动阻抗计算；

当通道延时Tx=工频周期T时，采用本侧当前时刻采样数据与本侧收到对侧的采样数据进行假同步差动阻抗计算。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。