[发明专利]一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法

说明书

本发明属于电力系统技术领域，具体而言，涉及一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法，根据保护安装处正序、负序、零序电压电流值和最大相电流幅值与阈值的比较结果，判断故障是否为接地型故障或对称故障，并进而判断对称故障方向和不对称接地故障方向、两相短路故障方向。本发明提高对联络线故障方向判别的精确性，有效保证电网安全运行。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体而言，涉及一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法。

背景技术

随着新能源技术的大力发展和日趋完善，以双馈风力发电机组为代表的双馈型电源厂站已经在电网中得到大规模应用。而双馈型电源厂站在电网发生短路故障时提供的短路电流特性较传统同步发电机有较大差异，使得传统方向元件应用于集电线和联络线保护时无法正确判断故障方向，进而可能导致保护拒动或误动。

针对上述问题，开展了相关研究工作，主要有：对方向元件是否适用于风电接入系统进行分析(陈琳浩，张金华，张保会.方向元件在双馈式风电场汇集线路中的适用性分析[J].中国电机工程学报，2018，38(21)：6324-6332.)，但只论证了90°接线方式方向元件在集电线中的适用性，并未说明其在联络线中的适用性；针对故障分量方向元件的适用性，提出了一种基于等效序突变量阻抗的分析方法(黄涛，陆于平，蔡超.DFIG等效序突变量阻抗相角特征对故障分量方向元件的影响分析[J].中国电机工程学报，2016，36(14)：3929-3939.)，但仅说明了正、负序故障方向元件应用于风电接入系统存在的问题，并未提出改进方法或新判据。综上可知，目前针对双馈型电源接入的故障方向判别方法研究尚不完善，效果有限。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法，完善对联络线故障方向的判别方法，有效保证电网安全运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于双馈型电源接入的联络线故障方向判别方法，其中，包括有以下步骤：

S1：采集保护安装处正序电流I₁、正序电压U₁，负序电压U₂，零序电流I₀、零序电压U₀及最大相电流幅值

S2：将负序电压U₂和阈值U_set2比较，若U₂＞U_set2则判定电网发生了不对称故障，负序电压阈值U_set2范围为2V-5V进入步骤S3；若否，则判定电网发生对称故障，进入步骤S6；

S3：将零序电压U₀和阈值U_set0比较，零序电压阈值U_set0范围为2V-5V，若U₀＞U_set0则判定电网发生了不对称接地故障，进入S4；若否，则判定电网发生两相短路故障，进入步骤S5；

S4：进行不对称接地故障方向判别：

将零序电流I₀与阈值I_set0比较，若I₀＞I_set0，定义电流从双馈电源流向电网方向为正：若表明发生“正向”故障；若不满足，表明发生“反向”故障，为方向元件的零序灵敏角，取值为45度，j为向量运算中的虚部符号，I₀为零序电流；

若I₀＜I_set0，将最大相电流幅值与阈值I_setmax比较，若判定电网发生“反向”故障；若则判定电网发生“正向”故障，阈值I_set0取值为0.1I_N，阈值I_setmax取值为2I_N，I_N为二次侧电流额定值；