[发明专利]带并联电抗器线路三相自适应重合闸故障性质识别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体是涉及一种带并联电抗器线路三相自适应重合闸故障性质识别方法。

背景技术

目前国内外输电线路中基本都采用的是自动重合闸技术，对保证电力系统稳定运行起着至关重要的作用。然而，自动重合闸在带来巨大经济效益的同时，也给电力系统带来了负面的影响。因为输电线路的故障性质分为瞬时性故障和永久性故障，如果重合于永久性故障上，相当于电力设备再次受到故障电流的冲击，会缩短电力设备的寿命。为了减少电力系统的损失，在重合闸之前判断出故障性质显得至关重要。

目前，相关研究主要集中在单相自适应重合闸方面。虽然相间故障在短路故障中所占比例较小，但是重合于多相永久性故障对系统安全稳定运行和电气设备所带来的危害比重合于单相永久性故障更为严重，因此三相自适应重合闸有很大的研究价值。由于三相跳闸之后线路中可提取的信息很少，三相自适应重合闸的研究难度较大，但仍然取得了一定的成果，主要有：①基于线路恢复电压的方法，该方法的判别精度在很大程度上依赖于线路侧电压互感器的测量精度，且很多线路在线路侧未装电压互感器或只装设有一相电压互感器；②基于高频保护通道的方法，需要依赖于高频保护的通道，且对不包括加工相的相间故障存在误判的可能；③基于模糊神经网络的方法，该方法需要大量的训练样本，其可靠性有待检验；④基于并联电抗器电流的方法，包括：基于电感电容参数的辨识方法，但计算过程涉及到微分积分运算，作近似处理时会带来较大误差；基于模型识别和电流差动的方法，当过渡电阻较大时，对判别结果影响很大；基于自由振荡分量频率幅值分离的方法，需要很高的采样率，且区分度较低；上述基于并联电抗器电流的方法在双端带并联电抗器时均需用到双端并联电抗器电流量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于并联电抗器差模电流波形特征的三相自适应重合闸永久性故障识别方法。

本发明首先采样得到三相跳闸后并联电抗器电流量，经过相模变换得到对应的差模分量，然后根据线路参数计算出差模分量频率(周期)，最后对一个差模分量周期内的差模电流瞬时值进行波形分析。如果差模电流中只存在衰减周期分量，即可判定为瞬时性故障，此时即判定为熄弧时刻，经过一定的延时后进行重合闸操作，如果只存在衰减直流分量，则判定为永久性故障，从而闭锁重合闸装置。

更进一步，利用本发明判断出的故障性质以及瞬时性故障熄弧时间，可以实施自适应重合闸方案。具体是：如果判别出故障为瞬时性故障及熄弧时刻，则投入重合闸；如果判别为永久性故障，则不重合。

本发明方法包括以下步骤：

步骤(1)：采样获得m端并联电抗器电流量i_mxa、i_mxb、i_mxc,通过相模变换得到对应的差模电流分量：

imxα=imxa-imxbimxβ=imxa-imxcimxγ=imxb-imxc]]>

步骤(2)：根据线路参数计算出差模分量频率(周期)，假设发生瞬时性故障，以单端带并联电抗器模型为例，对线路T型等效模型采用复频域分析，忽略线路阻抗，可以得到复频域下的节点导纳矩阵为：