[发明专利]一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法及其装置。

背景技术

近几十年来，我国直流输电经历了一个快速发展的阶段，交直流混联电网结构和运行特性的复杂性使得安全控制难度显著增加。目前，常用的选相元件主要有相电流差突变量选相（《电力系统继电保护》.北京：中国电力出版社，2005.）和序电流分量选相（《一种新型序分量高压线路保护选相元件》.电力系统自动化,2007,31（12）：64-67.）等，然而，直流换流站的非线性对现有继电保护装置产生了不利的影响，当受端交流系统较弱时，逆变站侧交流出线短路可能引起逆变器连续换相失败，进而导致直流闭锁，使得单一的交流故障具有复故障的特征。

经对现有技术的公开文献检索发现，交直流混联电网受端交流系统发生故障时，其背侧系统正、负序等值阻抗不再近似相等，基于该前提的保护选相算法（《一种序分量高压线路保护选相元件》,《一种利用电压模故障分量的选相元件》，《110kV线路距离保护的复合选相元件》将失效。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种特别适用于交直流混联电网逆变站侧的交流短路故障选相，弥补了传统选相元件在逆变站侧可能误判的缺陷，并且选相过程中不需要辅助判据，大大提高了可靠性和选相速度的一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法及其装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集模块采集到保护安装处的A、B、C相电压相量，并选择A、B、C相中任意一相为基准相，并根据基准相将保护安装处的A、B、C相电压相量分解得到正序、负序、零序电压相量；所述A、B、C的相电压分量幅值分别为：和所述A相电压量分解得到正序、负序、零序电压量分别为以及所述B相电压量分解得到正序、负序、零序电压量分别为以及所述C相电压量分解得到正序、负序、零序电压量分别为以及

步骤2，判断模块分别判断步骤1中的A、B、C的相电压分量幅值与分解得到基准相正序电压幅值进行比较，获取比较结果；

步骤3，故障输出模块根据步骤2中判断模块输出的比较结果，结合分解得到的基准相负序、零序电压分量，判断出故障相别。

在上述的一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法，所述步骤3中，故障输出模块根据步骤2中判断模块输出的比较结果的具体方法如下：

判断结果1：基准相的负序电压分量幅值为零，则判断为三相对称短路；

判断结果2：三相电压分量幅值和中仅有一相小于基准相的正序电压分量幅值，则判断为该相单相短路接地故障；

判断结果3：三相电压分量幅值和中有两相小于基准相的正序电压分量幅值，且该基准相的零序电压分量幅值为零，则判断为该两相相间短路不接地故障；

判断结果4：如果三相电压分量幅值和中有两相小于基准相的正序电压分量幅值，且基准相的零序电压分量幅值不为零，则判断为该两相短路接地故障。

在上述的一种基于相序电压幅值比较的故障选相方法，采集保护安装处的A、B、C三相电压分量，通过相序变换分解为正序、负序、零序电压分量，具体方法是：

若选择A相为基准相，则分解基于分解计算公式：