
假设线路L1的M侧发生故障,且断路器QF1先于断路器QF2跳闸。在QF1跳闸前,线路L2M侧的纵联距离保护的反方向元件动作,仍向N侧保护发闭锁信号;N侧的正方向元件动作,停止向M侧保护发闭锁信号。在这种情况下,线路L2的纵联距离保护不会动作。
在QF1跳闸后、QF2跳闸前,线路L2中的短路功率倒向,变为从M侧流向N侧,此时线路L2M侧的正方向元件动作,停止向N侧保护发闭锁信号;N侧的正方向元件将返回,并向M侧保护发闭锁信号。但是,由于正、反方向元件的动作时间和灵敏度不同,若线路L2N侧的正方向未能及时返回,将导致线路L2两侧纵联距离保护误动。
解决上述问题的方向是启动元件动作经过一段时间后尚未跳闸,就认为是外部故障,延迟纵联距离保护的动作时间以躲过功率倒向的过程。
(2)UPFC对纵联距离保护的影响
含UPFC接入的系统结构如图9所示,假设线路L1上发生故障。

以线路L2的纵联距离保护为例,当线路L1发生故障时,L2中的短路功率由N侧流向M侧。5ms内TBS触发导通,UPFC的串联侧换流器退出运行,但是由于UPFC的容量一般远小于系统短路容量,TBS触发使UPFC退出通常不会引起线路L2发生功率倒向。因此,纵联距离保护能够正确判断为区外故障,不动作。
假设极端情况下TBS触发导致非故障线路出现功率倒向问题,但由于故障发生5ms内TBS即触发导通,且纵联距离保护采用的为半波或全波傅里叶算法,采样计算数据窗较长,线路两侧闭锁式纵联距离保护在故障后10ms内不会停信,因此,纵联距离保护可以在算法上避免TBS导通引起的功率倒向而带来的误动问题。
4.3 工频变化量方向保护
工频变化量方向保护的判据简单、动作速度快、方向性明确、抗过渡电阻能力强,在国内电力系统中得到了广泛应用[23]。以南京南瑞继保公司的RCS901保护中的工频变化量方向为例,其根据电压、电流变化量的正负序综合分量的相角是否反相位来判断故障方向,并经通道交换信号构成全线路快速跳闸的纵联保护。

在传统交流电网中,当被保护线路发生故障时,线路两侧的正方向元件均可靠动作,线路纵联保护可以快速动作以隔离故障;当发生保护区外故障时,线路一侧的正方向元件动作,而另一侧的反方向元件动作。因此,被保护线路的纵联保护不动作。
然而,当线路中含有UPFC时,外部交流系统故障时,UPFC保护可能动作,并闭锁换流器、跳开QF2、触发TBS、QF4 合闸和QF5 合闸。在这种情况下,不仅线路故障将引起保护测量得到的电压、电流的正负序综合分量发生突变,TBS导通也将引起交流系统中电气量的再一次突变。因此,将存在TBS导通与交流故障点的相互“电气竞争”,从而可能引起工频变化量方向保护区内故障拒动或区外故障误动。