[发明专利]一种磁控式并联电抗器故障确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种磁控式并联电抗器故障确定方法及系统。该方法包括：根据磁控式并联电抗器的等效电路，确定最小二乘法形式的等效漏电感参数识别模型；将等效漏感参数识别模型离散化，得到等效漏电感参数识别离散模型；采集磁控式并联电抗器各绕组的电流和电压；根据等效漏电感参数识别离散模型和磁控式并联电抗器各绕组的电流和电压，采用递推最小二乘法确定等效漏电感参数；确定等效漏电感参数的三相差异度；根据等效漏电感参数的三相差异度，确定磁控式并联电抗器的故障绕组。本发明提供的磁控式并联电抗器故障确定方法及系统具有对控制绕组匝间故障灵敏度高、能对故障进行定位的特点，而且，不受预励磁合闸和容量调节影响。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是涉及一种磁控式并联电抗器故障确定方法及系统。

背景技术

随着风力发电和太阳能发电的大规模快速发展，我国电网越来越呈现出高比例可再生能源电力系统的特征，新能源发电的大规模接入，使得潮流变化频繁，进一步加剧了无功和电压控制的难度，以及开发兼具过电压抑制和动态无功平衡能力的可并联电抗器的难度。超/特高压磁控式并联电抗器(Magnetically Controlled Shunt Reactor，MCSR)作为可控高压并联电抗器的一员，能随着线路传输功率的变化而自动平滑地调节本身的容量，具有抑制超/特高压输电线路的容升效应、操作过电压、潜供电流等现象，降低线路损耗，提高系统稳定性，增大输电能力等优点，在超/特高压电网中的应用前景和潜力是十分广阔和巨大的。

作为超/特高压输电系统重要的无功补偿元件，磁控式并联电抗器的安全稳定运行关系到其接入的整个系统的无功潮流平衡和电压稳定，因此，对MCSR配置的保护要求甚高。磁控式并联电抗器保护配置的难点主要源于其结构的复杂性和特殊性，三相MCSR本体结构如图1所示，其结构类似于三绕组变压器，网侧绕组连接高压输电系统，三相接成星形结构，中性点直接接地(用作母线高抗)；每相两分支控制绕组反极性串联构成控制支路，三相控制支路并联于直流母线间，由外接励磁电源通过整流变给整流桥供电；补偿绕组三相接成角形，连接有5、7次滤波支路，用以减小正常运行时注入网侧的谐波。与普通变压器不同的是磁控式并联电抗器正常运行时铁芯处于饱和状态，且通过控制绕组流过的直流电流的大小改变铁芯的饱和度从而实现容量调节，具体是通过调节直流励磁系统中整流桥的晶闸管触发角，改变一个周期内控制绕组电流的平均值，从而平滑地调节电抗器的工作容量。

与固定式并联电抗器相比，磁控式并联电抗器电抗器结构更加复杂，在运行过程中需要根据系统需要调节工作容量，结构和工作原理上的特殊性使得磁控式并联电抗器在保护配置上面临诸多难题，尤其针对绕组匝间故障的灵敏度低。目前，已有研究成果中大多采用带补偿的零序功率方向保护作为MCSR匝间故障的主保护方案，但是由于补偿绕组的三相联结方式为角接，控制绕组发生匝间故障时，零序故障电流在补偿绕组支路的分流较大，因此零序功率方向保护对控制绕组匝间故障灵敏度低，应采用负序功率方向保护，但是，对控制绕组匝间故障的灵敏度仍然有限。为提高控制绕组匝间故障时保护的灵敏度，研究得到了以控制绕组总电流(简称总控电流)的基频分量为判据的控制绕组匝间故障保护，但是该保护方案会在MCSR预励磁合闸以及容量调节时发生误动。因此，零负序功率方向保护以及以总控电流基频分量为判据的保护方案，均不能对匝间故障发生于哪个绕组进行定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁控式并联电抗器故障确定方法及系统，具有对控制绕组匝间故障灵敏度高、能对故障进行定位的特点，而且，不受预励磁合闸和容量调节影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种磁控式并联电抗器故障确定方法，所述方法包括：

根据磁控式并联电抗器的等效电路，确定最小二乘法形式的等效漏电感参数识别模型；

将所述等效漏感参数识别模型离散化，得到等效漏电感参数识别离散模型；