[发明专利]一种基于馈线保护的10kV母线谐波监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于馈线保护的10kV母线谐波监测方法。

背景技术

馈线，指与任意配网节点相连接的支路，可以是馈入支路，也可以是馈出支路。馈线需要保护，现有技术中也有成熟的馈线保护装置和方法。

谐波监测指的是定期或不定期对所关注的疑似谐波源进行测试。现有的谐波监测法按照原理可分为：(1)模拟滤波器；(2)基于fryze传统工艺定义的谐波监测法；(3)基于傅里叶变换的谐波监测法；(4)基于瞬时无功功率理论的谐波监测法；(5)基于神经网络的谐波监测法；(6)基于ANN原理的谐波监测法；(7)基于小波分析的谐波监测法。

目前，国内外对于馈线的保护和谐波监测方法基本仍处于分开阶段，鲜见有将两者结合的文献报告。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于馈线保护的10kV母线谐波监测方法，基于原有装置的馈线保护功能，引入对谐波源的监测功能，采集馈线基波电压，基波无功，谐波电压，谐波电流，通过计算，能够对谐波源接入点及扰动传播影响点的谐波异常给出合理告警，并能够划分出谐波源的责任；有机并合理的将两者结合在一起，既能利用两者先前的功能，又节省了维护人员的维护工作量，同时还节约了成本，从而提高了工作效率与经济效益，便于专业人员开展针对性治理，提高电网运行的安全稳定。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于馈线保护的10kV母线谐波监测方法，其特征是包括以下步骤：

S1采集馈线基波电压、基波无功、谐波电压和谐波电流；

S2计算谐波阻抗；

S3计算谐波电压责任T；

S4谐波电压责任计算值与告警阀值相比较；

S5异常告警。

所述的步骤S2具体包括以下子步骤：

2-1)计算系统侧基波阻抗，公式为：

式中，U_PCC-，Q_PCC-分别为前一次(最少计算两次)计算系统侧基波阻抗时的电压和无功功率；U_PCC+，Q_PCC+分别为本次计算系统侧基波阻抗时的电压和无功功率；

2-2)计算系统侧谐波阻抗，公式为：

Z_S≈X_h＝hX；

式中，Zs表示系统侧谐波阻抗，X_h表示h次谐波的谐波阻抗；X表示系统侧基波电抗，h表示谐波次数；

即：系统侧谐波阻抗表示为系统侧基波电抗与谐波次数的乘积。

所述的步骤S3具体为：

考虑到系统中Z_C≈Z_S，Zc表示用户侧谐波阻抗，因此用户侧的谐波发射水平表示为：

U_C-PCC＝Z_S·I_PCC

系统侧责任＝1-用户侧责任；

式中，Uc-pcc表示用户侧的谐波发射水平(用电压来表征)，Zs表示系统侧阻抗，Ipcc表示基波阻抗电流，Upcc表示基波阻抗电压。

所述的步骤S4具体为：

4-1)根据GB/T 14549-93附录B确定10kV母线的各次注入谐波电流的总允许值

利用电源进线的短路容量确定，当电源进线的最小短路容量不同于基准短路容量时，按以下公式进行换算：

；

式中：S_k1—实际电源进线的最小短路容量，MVA；

S_k2—基准短路容量，MVA；

I_hp—国标中的第h次谐波电流允许值，A；

I_h—短路容量为S_k1时的第h次谐波电流允许值，A。

4-2)根据GB/T 14549-93附录C3确定所监测馈线的各次注入谐波电流的允许值；

馈线i的第h次谐波电流允许值I_hi按下式计算：

I_hi＝I_h(S_i/S_t)^1/a；

式中：I_h－按国标附录B换算的第h次谐波电流允许值，A；

S_i－第i个馈线用户的用电协议容量，MVA；