專利名稱：輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域的一種輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，尤其涉及在高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)中通過增加雙端測試功能模塊提供方便的現(xiàn)場試驗手段，及保護(hù)裝置中內(nèi)置雙端測試模塊的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
高壓輸電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠性是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保證。多年現(xiàn)場運行經(jīng)驗告訴我們保護(hù)裝置的可靠性不僅僅依靠保護(hù)裝置本身的原理和實現(xiàn)方法的正確性，也依賴于繼電保護(hù)二次回路接線的正確。繼電保護(hù)裝置投運前和檢修過程中，往往借助大量的現(xiàn)場試驗來檢查保護(hù)裝置和二次回路接線是否正確。
目前，光纖電流差動保護(hù)作為高、中壓輸電線路的主保護(hù)在電網(wǎng)中已大量應(yīng)用。利用試驗儀器進(jìn)行光纖電流差動保護(hù)的雙端測試時，一方面由于兩側(cè)試驗儀器施加交流量的相位是隨機(jī)的，另一方面也無法保證兩側(cè)試驗儀器施加交流量的同時性，故現(xiàn)場雙端試驗往往無法進(jìn)行，常常用光纖電流差動保護(hù)自環(huán)試驗或僅在一側(cè)施加電流的弱饋試驗代替，而這種不全面的測試可能會給保護(hù)的可靠運行帶來隱患。
鑒于以上原因，光纖電流差動保護(hù)的雙端測試已被廣泛關(guān)注，同時也有相應(yīng)的方法，國內(nèi)已有繼電保護(hù)測試儀器廠家改進(jìn)測試儀器，增加GPS輸入觸發(fā)端口，利用GPS系統(tǒng)來實現(xiàn)光纖電流差動保護(hù)雙端測試。該方法由于受經(jīng)濟(jì)和地理因素的影響，現(xiàn)場很少采用。日本某公司光纖差動保護(hù)裝置則輸出相位觸發(fā)輸出端和時間觸發(fā)輸出端，但試驗時需借助示波器等設(shè)備人工調(diào)整一側(cè)繼電保護(hù)測試儀器的輸出交流量相位，試驗操作較為繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，在繼電保護(hù)裝置中增加簡單實用的雙端測試功能模塊。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方法在于采用一種輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，該方法的步驟如下(1)保護(hù)裝置傳送三相電流的采樣值和三相電壓的采樣值；(2)當(dāng)兩側(cè)電壓量都大于設(shè)定門檻時，保護(hù)裝置根據(jù)兩側(cè)電壓量采樣值計算出兩側(cè)電壓的相量相位差θ；(3)其中一側(cè)將對側(cè)送來的交流電壓量進(jìn)行移相θ，兩側(cè)測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護(hù)測試儀器的交流輸出建立起統(tǒng)一的電壓相位基準(zhǔn)，以該基準(zhǔn)作為電流量的參照；(4)保護(hù)裝置以兩側(cè)電壓相量相位作為兩側(cè)電流量相位的基準(zhǔn)，對兩側(cè)電流相位調(diào)整，使繼電保護(hù)測試儀器修正本側(cè)電流量和本側(cè)電壓量間的相位，以便進(jìn)行保護(hù)雙端試驗；(5)雙端試驗觸發(fā)，允許保護(hù)出口動作。。
保護(hù)裝置采用相量移相算法對對側(cè)送來的電流量進(jìn)行移相操作對兩側(cè)電流相位調(diào)整I·φ=I·φ×ejθ=I·φ×(cosφ+jsinφ).]]>雙端試驗觸發(fā)采用“雙端試驗”控制選項、“雙端試驗”控制字或“雙端試驗”壓板的方法實現(xiàn)。
該方法的特點是雙端測試方法或稱功能模塊，為軟件實現(xiàn)的功能模塊，該功能模塊可以以獨立任務(wù)方式實現(xiàn)，也可與現(xiàn)有保護(hù)設(shè)計有機(jī)結(jié)合；該雙端測試方法不對保護(hù)裝置硬件進(jìn)行改變，實現(xiàn)方便；雙端測試方法不需對現(xiàn)有繼電保護(hù)試驗儀器進(jìn)行任何改進(jìn)，自動完成兩側(cè)交流輸入量相位同步和時間同步；雙端測試方法借助保護(hù)裝置本身現(xiàn)有資源(軟件平臺、硬件平臺和通道資源)，不但成本極低，而且有效驗證了保護(hù)裝置和通道的性能。雙端測試方法自動監(jiān)測兩端的交流電壓量，修正其相位后以其為基準(zhǔn)可靈活調(diào)整繼電保護(hù)測試儀輸出的電流量的大小和相位，因而調(diào)整了兩側(cè)電流量的相位關(guān)系，實現(xiàn)保護(hù)雙端試驗功能。雙端測試方法，實際上是僅在“雙端試驗”選項投入情況下才投入一種獨立功能的軟件模塊，對現(xiàn)有保護(hù)設(shè)計的硬件體系和軟件體系沒有影響。測試方法可不需對現(xiàn)有繼電保護(hù)試驗儀器進(jìn)行任何改進(jìn)，因而用戶不需購買新儀器或改進(jìn)繼電保護(hù)試驗儀器，經(jīng)濟(jì)性好，普及性強(qiáng)，具有巨大的推廣應(yīng)用空間。該方法試驗人員不再考慮如何對齊兩個測試儀器輸出交流量的相位關(guān)系，只需修正本側(cè)電流量和本側(cè)電壓量間的相位，從而靈活進(jìn)行保護(hù)雙端試驗。該元件完全內(nèi)置于保護(hù)裝置，是驗證保護(hù)裝置和通道的性能的有效手段?？傊?，雙端測試方法實現(xiàn)十分簡單，現(xiàn)場操作更是方便，不需對繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行任何修改，也不需借助其它設(shè)備，這樣提高了現(xiàn)場雙端測試的靈活性和普及性。雙端測試方法可有效提高保護(hù)可靠性而不增加保護(hù)的困難和復(fù)雜性。


圖1本發(fā)明的雙端測試流程圖；圖2雙端電壓相量相位差示意圖；圖3電壓相量移相；
圖4同一基準(zhǔn)電壓下電流相量。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
請參閱圖1本雙端測試方法的流程圖，首先選擇保護(hù)裝置中的“雙端試驗”控制項投入雙端試驗功能，其次對兩側(cè)的電壓和電流進(jìn)行采樣，得到如圖2所示電壓波形圖，其中Uma為本側(cè)的a相電壓，Una為另一側(cè)a向電壓，θ為兩側(cè)電壓相量的相位差。然后將兩側(cè)電壓Uma、Umb、Umc和Una、Unb、Unc與特定門檻值(設(shè)定值)進(jìn)行比較，如果兩者都比特定門檻值大，則計算兩側(cè)電壓相量的相角差θ，否則返回，繼續(xù)采樣。計算出相角差θ后，將對側(cè)的電壓相量的相位左移θ，這樣在本側(cè)保護(hù)裝置處就得到了具有相同相位的基準(zhǔn)電壓，見圖3；同時將對側(cè)送來的電流相量也移相θ，即將對側(cè)的電流相量乘上旋轉(zhuǎn)因子ejθ，I·′φ=I·φ×ejθ=I·φ×(cosθ+jsinθ),]]>其中 為對側(cè)經(jīng)移相后的各分相電流， 為對側(cè)各分相電流，得到如圖4所示的電流相量關(guān)系。最后進(jìn)行雙端試驗觸發(fā)。
雙端試驗觸發(fā)來確定何時啟動雙端測試功能模塊的工作。雙端試驗觸發(fā)可采用“雙端試驗”控制選項、“雙端試驗”控制字或“雙端試驗”壓板等類似方法實現(xiàn)。例如保護(hù)裝置設(shè)置“雙端試驗”控制項，該控制項傳往對側(cè)，雙端試驗功能模塊投入需保護(hù)裝置任一側(cè)“雙端試驗”控制項投入，即1)裝置一側(cè)“雙端試驗”控制項投入時，進(jìn)行計算θ和電流量移相操作；2)裝置兩側(cè)“雙端試驗”控制項都投入時，保護(hù)裝置允許出口。
現(xiàn)場雙端測試的步驟(示例)1.一側(cè)保護(hù)裝置“雙端試驗”控制項整定為投入。
2.在輸電線兩側(cè)保護(hù)裝置通過各側(cè)繼電保護(hù)試驗儀器施加三相額定電壓量(正常相序)。
3.分別修正兩側(cè)試驗儀器輸出的本側(cè)電流量和本側(cè)電壓量間的相位，從而模擬多種區(qū)內(nèi)外故障。
4.另一側(cè)保護(hù)裝置“雙端試驗”控制字整定為投入，觀察保護(hù)動作行為。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)保護(hù)裝置傳送三相電流的采樣值和三相電壓的采樣值；(2)當(dāng)兩側(cè)電壓量都大于設(shè)定門檻時，保護(hù)裝置根據(jù)兩側(cè)電壓量采樣值計算出兩側(cè)電壓的相量相位差θ；(3)其中一側(cè)將對側(cè)送來的交流電壓量進(jìn)行移相θ，兩側(cè)測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護(hù)測試儀器的交流輸出建立起統(tǒng)一的電壓相位基準(zhǔn)，以該基準(zhǔn)作為電流量的參照；(4)保護(hù)裝置以兩側(cè)電壓相量相位作為兩側(cè)電流量相位的基準(zhǔn)，對兩側(cè)電流相位調(diào)整，使繼電保護(hù)測試儀器修正本側(cè)電流量和本側(cè)電壓量間的相位，以便進(jìn)行保護(hù)雙端試驗；(5)雙端試驗觸發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，其特征在于，保護(hù)裝置采用相量移相算法對對側(cè)送來的電流量進(jìn)行移相操作對兩側(cè)電流相位調(diào)整I·φ=I·φ×ejθ=I·φ×(cosφ+jsinφ).]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，其特征在于，雙端試驗觸發(fā)采用“雙端試驗”控制選項、“雙端試驗”控制字或“雙端試驗”壓板的方法實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸電線縱差保護(hù)中的雙端測試方法，該方法的步驟如下(1)保護(hù)裝置傳送三相電流的采樣值和三相電壓的采樣值；(2)當(dāng)兩側(cè)電壓量都大于設(shè)定門檻時，保護(hù)裝置根據(jù)兩側(cè)電壓量采樣值計算出兩側(cè)電壓的相量相位差θ；(3)其中一側(cè)將對側(cè)送來的交流電壓量進(jìn)行移相θ，兩側(cè)測試儀器施加的電壓量相位就相同，使兩端保護(hù)測試儀器的交流輸出建立起統(tǒng)一的電壓相位基準(zhǔn)，以該基準(zhǔn)作為電流量的參照；(4)保護(hù)裝置以兩側(cè)電壓相量相位作為兩側(cè)電流量相位的基準(zhǔn)，對兩側(cè)電流相位調(diào)整，使繼電保護(hù)測試儀器修正本側(cè)電流量和本側(cè)電壓量間的相位，以便進(jìn)行保護(hù)雙端試驗；(5)雙端試驗觸發(fā)。
文檔編號H02H3/26GK1753264SQ200510048449
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者張克元, 張項安, 李瑞生, 路光輝, 桑仲慶, 李崢峰 申請人:許繼集團(tuán)有限公司, 許繼電氣股份有限公司