一种线路差动保护通道延时的测量方法及系统与流程

本申请涉及电力系统差动保护，特别是涉及一种线路差动保护通道延时的测量方法及系统。

背景技术：

1、目前高压输电线路通常采用光纤差动保护装置，来保证线路安全。而光纤差动保护装置需要在保证通道路由延时一致的情况下，才能对线路故障实施精准应对措施。为了使光纤差动保护装置能够快速可靠地应对线路故障，对通道路由延时的精准测量至关重要。

2、传统技术通过外加的同步对时装置，来测量通道路由延时，这种方法不利于实现且存在工程实用性不强的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够兼顾实用性和准确性的线路差动保护通道延时的测量方法及系统。

2、第一方面，本申请提供了一种线路差动保护通道延时的测量方法，该方法包括：

3、获取不同功率下差动保护下的目标线路对应的目标线路首端的首端三相电压和首端三相电流，以及目标线路末端对应的末端三相电压和末端三相电流；

4、根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，对目标线路对应差动保护通道的通道路由进行延时分析，确定目标线路对应的通道延时差值；

5、根据通道延时差值和目标线路对应的平均通道延时，确定目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时；

6、其中，正向通道延时指的是目标线路末端传输数据至目标线路首端过程中的通道路由延时，反向通道延时指的是目标线路首端传输数据至目标线路末端过程中的通道路由延时。

7、在其中一个实施例中，根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，对目标线路对应差动保护通道的通道路由进行延时分析，确定目标线路对应的通道延时差值，包括：根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，构建目标线路对应的正序等效线路模型；根据正序等效线路模型，对目标线路的通道路由进行延时分析，确定通道延时差值。

8、在其中一个实施例中，根据正序等效线路模型，对目标线路的通道路由进行延时分析，确定通道延时差值，包括：根据正序等效线路模型，确定目标线路在不同功率对应的以通道延时差为自变量的正序等值对地导纳；根据不同功率对应的正序等值对地导纳，确定通道延时差对应的通道延时差值。

9、在其中一个实施例中，以通道延时差为自变量的正序等值对地导纳的计算公式为：

10、

11、其中，y表示目标线路对应的正序等值对地导纳，um表示首端正序电压，im表示首端正序电流，un表示末端正序电压，in表示末端正序电流，j表示虚部符号，表示不同步采样角，，tud表示通道延时差，t1表示工频周期。

12、在其中一个实施例中，根据不同功率对应的正序等值对地导纳，确定通道延时差对应的通道延时差值，包括：在不同功率对应的正序等值对地导纳相等的情况下，求解通道延时差，得到通道延时差值。

13、在其中一个实施例中，在不同功率对应的正序等值对地导纳相等的情况下，功率s1下的正序等值对地导纳与功率s2下的正序等值对地导纳构成的等式为：

14、

15、其中，um1表示s1功率下的首端正序电压，im1表示s1功率下的首端正序电流，un1表示s1功率下的末端正序电压，in1表示s1功率下的末端正序电流，um2表示s2功率下的首端正序电压，im2表示s2功率下的首端正序电流，un2表示s2功率下的末端正序电压，in2表示s2功率下的末端正序电流，表示不同步采样角，j表示虚部符号。

16、在其中一个实施例中，根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，构建目标线路对应的正序等效线路模型，包括：分别对首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流进行正序分量计算，得到首端三相电压对应的首端正序电压、首端三相电流对应的首端正序电流、末端三相电压对应的末端正序电压和末端三相电流对应的末端正序电流；根据首端正序电压、首端正序电流、末端正序电压和末端正序电流，构建目标线路对应的正序等效线路模型。

17、在其中一个实施例中，对首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流进行正序分量计算的计算公式为：

18、

19、其中，表示正序电压，表示正序电流，表示a相电压，表示b相电压，表示c相电压，表示a相电流，表示b相电流，表示c相电流，为旋转因子，。

20、在其中一个实施例中，根据通道延时差值和目标线路对应的平均通道延时，确定目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时，包括：根据平均通道延时与正向通道延时、反向通道延时的等量关系，以及通道延时差值与正向通道延时、反向通道延时的等量关系，得到目标线路对应的通道路由的正向通道延时和反向通道延时；其中，所述平均通道延时与所述正向通道延时、所述反向通道延时的等量关系的表达式为：；所述通道延时差值与所述正向通道延时、所述反向通道延时的等量关系的表达式为：；其中，td1表示目标线路对应的通道路由的正向通道延时，td2表示目标线路对应的通道路由的反向通道延时，tad表示平均通道延时，tud表示通道延时差值。

21、第二方面，本申请还提供了一种线路差动保护通道延时的测量系统。该系统包括：

22、数据获取模块，用于获取不同功率下差动保护下的目标线路对应的目标线路首端的首端三相电压和首端三相电流，以及目标线路末端对应的末端三相电压和末端三相电流；

23、通道延时差确定模块，用于根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，对目标线路对应差动保护通道的通道路由进行延时分析，确定目标线路对应的通道延时差值；

24、单向通道延时确定模块，用于根据通道延时差值和目标线路对应的平均通道延时，确定目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时；其中，正向通道延时指的是目标线路末端传输数据至目标线路首端过程中的通道路由延时，反向通道延时指的是目标线路首端传输数据至目标线路末端过程中的通道路由延时。

25、上述线路差动保护通道延时的测量方法及系统，可直接获取不同功率下差动保护下的目标线路对应的目标线路首端的首端三相电压和首端三相电流，以及目标线路末端对应的末端三相电压和末端三相电流，无需增加额外的装置且实施方便，降低了资源成本。并且，根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，对目标线路对应差动保护通道的通道路由进行延时分析，确定目标线路对应的通道延时差值，确保了通道延时差值的准确性和可靠性。进一步的，根据通道延时差值和目标线路对应的平均通道延时，确定目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时，提高了正向通道延时和反向通道延时的准确性。

技术特征：

1.一种线路差动保护通道延时的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述首端三相电压、所述首端三相电流、所述末端三相电压和所述末端三相电流，对目标线路对应差动保护通道的通道路由进行延时分析，确定所述目标线路对应的通道延时差值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述正序等效线路模型，对所述目标线路的通道路由进行延时分析，确定通道延时差值，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以所述通道延时差为自变量的正序等值对地导纳的计算公式为：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据不同功率对应的正序等值对地导纳，确定通道延时差值，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在不同功率对应的正序等值对地导纳相等的情况下，功率s1下的正序等值对地导纳与功率s2下的正序等值对地导纳构成的等式为：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述首端三相电压、所述首端三相电流、所述末端三相电压和所述末端三相电流，构建所述目标线路对应的正序等效线路模型，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述首端三相电压、所述首端三相电流、所述末端三相电压和所述末端三相电流进行正序分量计算的计算公式为：

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述通道延时差值和所述目标线路对应的平均通道延时，确定所述目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时，包括：

10.一种线路差动保护通道延时的测量系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本申请涉及一种线路差动保护通道延时的测量方法及系统，涉及电力系统差动保护技术领域，该方法包括：获取不同功率下差动保护下的目标线路对应的目标线路首端的首端三相电压和首端三相电流，以及目标线路末端对应的末端三相电压和末端三相电流；根据首端三相电压、首端三相电流、末端三相电压和末端三相电流，建立不同功率下以通道延时差为自变量的正序等值对地导纳的等式方程，解析求解目标线路对应的通道延时差值；根据通道延时差值和平均通道延时，确定目标线路对应通道路由的正向通道延时和反向通道延时。本申请能够在无需额外设备的情况下，实现对正向通道延时和反向通道延时的精准测量，具有实现成本低、难度小、测量准确性高的效果。技术研发人员：张兆阳,焦新茹,邹庆年,王莉,郑传材,张少凡,韩卫民,丛培杰,汪亮,蔡静,黎永昌,张振嵘,阚骁骢,谢炳权,姚璇,袁梦受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局技术研发日：技术公布日：2024/7/25