摘 要

线路故障切除后带来的潮流转移可能会导致线路过载，负荷电流增大，造成传统距离保护III段的不合理动作，可能导致电网中正常运行的线路接连发生跳闸，引起大停电事故，对国民经济造成严重损失。因此，本文分析了距离保护III段存在的不足，对能够识别潮流转移的线路距离保护III段的新方案进行探究。对于受到潮流转移的影响，距离保护III段误动的问题，提出了对距离保护III段使用根据潮流变化调整动作特性的解决方案。

研究结果表明，当线路因故障被切除后，该线路上一定比例的潮流向其它线路发生转移，受到影响的线路通过距离保护III段的自适应调节，从而避免了因潮流转移引起的继电保护装置误动作。通过PSCAD仿真的计算也表明，当线路受到潮流转移的影响时，距离保护III段通过自适应调节动作特性，既可以避免因受潮流转移影响导致保护动作，在线路发生故障时保护也能够及时动作，保证系统的安全运行。

关键词：距离保护III段；潮流转移；自适应调节；

Abstract

Distance protection is one of the main protection of 220kV line. Line failure after the transfer of the trend may result from the protection of Section III unreasonable action, which led to the system chain tripping accident, and even lead to a major blackout accident, resulting in significant economic losses. Therefore, this paper analyzes the shortcomings of the traditional distance protection III segment, and studies the new scheme of the line distance protection section III which can identify the line flow transfer. Aiming at the problem that the tidal current transfer may cause the phase protection of the distance protection, the solution of the adaptive adjustment action characteristic is put forward.

The results show that when the line is shifted due to the fault, the normal operation of the line through the distance protection III adaptive adjustment, thus avoiding the tidal current transfer caused by the relay protection device malfunction. The calculation by PSCAD simulation also shows that in the event of the tidal current transfer, the distance protection section III can avoid the malfunction caused by the tidal current transfer or the function of the distance protection section III in the event of failure of the line.

Key Words：distance protection III segment; tidal current transfer; adaptive regulation;

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题的理由和意义 1

1.2 自适应距离保护原理和研究现状 4

1.2.1 自适应距离保护原理 4

1.2.2 国内外的研究现状 5

1.3 本文所做的工作 7

第2章 220kV线路自适应距离保护策略 8

2.1 220kV线路的继电保护原则 8

2.2 220kV线路距离保护的基本功能 9

2.2.1故障相识别 9

2.2.2 电压互感器和电流互感器断线闭锁 9

2.2.3震荡闭锁功能 9

2.3 传统距离保护III段整定方法和缺陷 10

2.4 自适应调节策略的基本原理 11

2.4.1 潮流转移识别判据 11

2.4.2自适应调节方式 12

2.5 仿真与分析 13

2.5.1 仿真 13

2.5.2电网分析 17

第3章 总结与展望 20

参考文献 23

致 谢 25

第1章 绪论

1.1 选题的理由和意义

随着第二次工业革命，自动化技术快速发展。无论电力系统处于何种运行状态下，许多控制和操作的过程都实现了高度自动化。这些用来控制和操作的设备和技术可分为两大类：第一种是为了保证电能质量的同时，保证电网运行经济性的自动化设备和技术，主要是在电力系统发电和输配电的过程中实现调节，动作缓慢，但是对稳定性要求高，通常把整个电力系统或其中的一部分作为调控的对象。第二种是当电力系统或设备发生故障时，或者系统或设备出现不正常的运行状况时，能够在尽可能短的时间内自动切除故障设备和隔离不正常运行状态的设备，通常“电力系统继电保护与安全自动装置”的概念就是如此。

在电网发生故障后，为了尽快恢复电网的正常供电或消除电网运行中的发生的不正常状况，防止停电事故进一步恶化和保证重要负荷的供电，常采用如：输电线路自动重合闸、低电压切负荷、电气制动、震荡解列等自动化措施，完成这些任务的设备称为电网安全自动装置。

在电力系统中，一旦某个电气元件或者是设备发生故障，如果能够及时的切除故障设备，既可以保证电气设备不被损坏，又可以确保电力系统非故障部分能够正常运行。在实际电力系统中，只有在每个电气设备上装设继电保护装置，才能够确保电网安全稳定运行。继电保护装置就是指能够反应电力系统中故障或不正常的运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

电力系统继电保护（Power System Protection）主要指继电保护技术和由各种保护装置组成的电力保护系统，包括保护的设计、配置、整定和调试等，也包括各种互感器的二次回路。如果需要使用通信手段传递信息，则还包括各种通信设备。

为防止设备遭到破坏，历史上最早将熔断器串联于供电线路中，当发生短路时，电流增大，熔断器保险丝熔断，切除故障设备从而保护未发生故障的系统部分不受影响。这种保护方式因为简单有效，今天很多低压线路仍采用熔断器保护。随着科技进步，线路输送功率和容量的增大，于19世纪末出现了电磁型过电流继电器，这被认为是继电保护装置的鼻祖。20世纪初感应型过电流继电器问世。1910年电流保护开始应用，10年之后距离保护装置出现。随着全球工业化程度的加快，材料和制造等相关技术和学科的快速发展，继电保护装置的结构和制造也进行着巨大的变革，先后经过了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。1950年出现了晶体管式保护装置，这种保护装置体积小并且大大提高了动作速度，经过不断发展其抗干扰的能力不断得到增强，我国电网于1970年左右开始大规模使用晶体管式保护。随着集成电路技术的不断成熟，体积更小、工作可靠的集成电路也开始应用于继电保护装置中。与此同时在二战之后，伴随计算机技术的飞速发展，也有部分微机保护投入电力系统试运行。1980年左右，计算机的硬件和软件已经逐渐完善。1990年，我国电力系统已开始大量应用微机保护。这种由计算机技术主导的继电保护被称为数字式继电保护。当时间接近21世纪，变电所自动化技术和无人值守运行方式在数字式继电保护和调度自动化技术的支撑下快速发展，设备及测量、保护、控制和数据通信为一体，我国目前大部分变电所采用这种装置，继电保护技术与其它学科的交叉越来越多。