縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)立足于基爾霍夫電流定律，利用線路兩端的電流相量構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)，具有絕對(duì)的選擇性，已被廣泛應(yīng)用于輸電線路之中。雖然其原理簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越，但對(duì)數(shù)據(jù)的同步性要求嚴(yán)格。被保護(hù)線路兩端存在同步誤差時(shí)，保護(hù)的靈敏性、可靠性等均會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)。因此，構(gòu)成差動(dòng)判據(jù)前需對(duì)兩端電流相量進(jìn)行同步處理。

電流差動(dòng)保護(hù)使用專用的通信通道來(lái)交換信息，并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理。常用的同步方法主要有基于數(shù)據(jù)通道的同步方法、主站廣播對(duì)時(shí)法和基于衛(wèi)星的同步方法等。這些方法均依賴于時(shí)鐘，同步效果易受時(shí)鐘狀態(tài)、通道工況和網(wǎng)絡(luò)連接方式等因素的影響。

其中基于數(shù)據(jù)通道的采樣時(shí)刻調(diào)整法、采樣數(shù)據(jù)修正法以及時(shí)鐘校正法要求收發(fā)過(guò)程延時(shí)一致，難以適應(yīng)具有彈性負(fù)載、可變路由的復(fù)用通信系統(tǒng)；基于衛(wèi)星的同步方法主要有基于GPS系統(tǒng)的同步方式、基于北斗系統(tǒng)的同步方式等，也可將衛(wèi)星時(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘相結(jié)合來(lái)進(jìn)行同步，此類方案的精度高，但技術(shù)復(fù)雜且時(shí)鐘源信號(hào)易受天氣等因素影響而發(fā)生跳變，衛(wèi)星信號(hào)異常時(shí)波及范圍很廣。

為將電流差動(dòng)保護(hù)原理應(yīng)用到配電網(wǎng)中，以解決含高滲透率DG配電網(wǎng)的保護(hù)問(wèn)題，文獻(xiàn)[11-12]依據(jù)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了基于故障時(shí)刻的數(shù)據(jù)同步方案、故障時(shí)刻檢測(cè)方法及誤差分析，為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行了有益的探索。

與配電網(wǎng)線路相比，輸電線路的空間跨度大，故障信號(hào)傳播過(guò)程明顯，若想在輸電網(wǎng)中借鑒基于故障時(shí)刻的同步方案，其誤差、可行性及應(yīng)用條件等尚需進(jìn)一步地討論和驗(yàn)證。文獻(xiàn)[13-14]對(duì)超高壓輸電線路不同故障時(shí)刻的提取方法及精度等進(jìn)行了研究與分析，為提高此種同步方案的可靠性提供了有力保障。

為使輸電線路電流差動(dòng)保護(hù)擺脫對(duì)同步時(shí)鐘的依賴，增強(qiáng)其對(duì)通道路由波動(dòng)的適應(yīng)能力，提高保護(hù)的實(shí)用性和可靠性，本文將故障數(shù)據(jù)自同步方案應(yīng)用到輸電線路電流差動(dòng)保護(hù)之中，并對(duì)其可行性、誤差來(lái)源和應(yīng)用條件等進(jìn)行了詳細(xì)地分析與論證。故障錄波數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果均證明了所提方案的可行性，能夠?yàn)檩旊娋€路電流差動(dòng)保護(hù)提供一種新的實(shí)現(xiàn)方式。

圖3 自同步原理

圖8 仿真模型示意圖

結(jié)論

為擺脫電流差動(dòng)保護(hù)對(duì)同步時(shí)鐘的依賴，克服通道路由波動(dòng)等因素的影響，提高保護(hù)的獨(dú)立性和可靠性，本文提出了輸電線路自同步電流差動(dòng)保護(hù)方案，并對(duì)其可行性進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證。所得結(jié)論如下：

1）本文方案的誤差主要來(lái)自故障信號(hào)傳播過(guò)程帶來(lái)的誤差、采樣點(diǎn)近似故障時(shí)刻帶來(lái)的誤差以及故障時(shí)刻檢測(cè)算法帶來(lái)的誤差，且由此產(chǎn)生的誤差在允許范圍內(nèi)。

2）實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為充分發(fā)揮本文方案的優(yōu)勢(shì)，降低同步誤差，建議使用較高的采樣頻率。

3）在選擇故障時(shí)刻檢測(cè)算法時(shí)要考慮算法窗口與精度的關(guān)系，同時(shí)還要考慮與差動(dòng)判據(jù)類型（相量差動(dòng)、瞬時(shí)值差動(dòng)等）的協(xié)調(diào)和配合，以保證自同步差動(dòng)方案的工程實(shí)現(xiàn)。

4）實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)注意分布電容、互感器飽和、串并聯(lián)補(bǔ)償元件等的影響，必要時(shí)可增加相應(yīng)的補(bǔ)償算法。