[发明专利]一种快速开关型故障限流器的控制方法

说明书

本发明公开了一种快速开关型故障限流器的控制方法，所述快速开关和限流电抗器并联构成快速开关型故障限流器，所述快速开关型故障限流器与电网断路器串联连接；所述快速开关配置两组分闸驱动单元和两组合闸驱动单元；控制方法的实现如下：首先采集电网断路器电流、快速开关电流和快速开关位置，然后快速开关采用双分闸双合闸控制策略，结合限流电抗器的短路电流耐受能力和额定电流耐受能力进行综合判断，过负荷动作后控制电网断路器分闸。本发明克服了现有技术方案中限流电抗器只能长期运行的不足，提高了快速开关型故障限流器的可靠性和经济性。

技术领域

本发明涉及快速开关型故障限流器，尤其涉及一种快速开关型故障限流器的控制方法。

背景技术

随着电力建设的持续发展、用电负荷的不断增加以及各大区交直流电网的紧密互联，电力系统短路电流水平不断提高，严重威胁断路器开断能力。目前短路电流超标问题已经成为负荷密集地区以及电源密集地区的共性问题，制约电力发展和电网安全稳定运行。

抑制短路电流从原理上主要是增大故障点等值短路阻抗，常规手段主要包括：一是改变系统结构或运行方式，包括母线分段运行、线路拉停、线路出串等。这些措施可能导致电网结构变化较大，牺牲电网结构的完整性，对系统正常运行带来负面影响。二是加装限流电抗器，主要有串联电抗器、分裂电抗器等。限流电抗器可以有效的降低短路电流水平，但可能导致潮流分布不均，影响电网高效利用；同时高电压等级限流电抗占地面积较大、造价昂贵，对于负荷中心变电站，受场地限制改造困难，难以实施。三是采用故障限流器，故障限流器技术方案有数十种之多，其中基于超导材料、固态器件、串联谐振电路等的故障限流器克服了传统串联限流电抗器的缺点，能较好的兼顾系统正常运行和限制短路电流，但受技术成熟度、经济性等因素制约，工程应用受限，特别是在220kV及以上高电压等级电网应用较少。

由快速开关并联限流电抗器的快速开关型故障限流器是目前被广泛采纳的限流手段，在电网正常运行时控制快速开关合闸旁路限流电抗器，发生短路故障后控制快速开关在一周波左右的时间内分闸投入限流电抗器发挥限流功能，故障切除后控制快速开关重合再次旁路限流电抗器。目前快速开关型故障限流器控制方法主要存在如下不足：第一，快速开关一般采用分-合-分操作顺序，当分闸或者合闸失败时缺少相应的补救措施，可能将限流电抗器长时间投入电网，对电网的正常运行产生不利影响。第二，限流电抗器一般采用固定串联电抗器，能够长期耐受电网额定电流，但是对于快速开关型故障限流器这一特殊应用场景来说，限流电抗器只需短暂投入电网、耐受故障期间的短路电流即可，因此目前的技术方案导致设备投资长期居高不下，严重制约着快速开关型故障限流器的推广，目前的控制方法同样也缺少对限流电抗器短时耐受方案的支撑。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能缩短限流电抗器投入电网时间、耐受故障期间的短路电流的快速开关型故障限流器控制方法及装置。

技术方案：本发明的控制方法中，快速开关和限流电抗器并联构成快速开关型故障限流器，所述快速开关型故障限流器与电网断路器串联连接；所述快速开关配置两组分闸驱动单元和两组合闸驱动单元；所述数据采集单元采集电网断路器电流、快速开关电流和快速开关位置，所述数据处理单元用于所述状态判断和控制逻辑计算，所述输出单元用于控制快速开关和电网断路器的工作状态；其特征在于，包括步骤如下：

S1，数据采集单元采集电网断路器电流、快速开关电流和快速开关位置，若电网断路器电流或者快速开关电流在限定时间内均大于设定电流门槛，则判断为电网短路故障，则执行步骤S2；

若电网断路器电流或者快速开关电流在限定时间内均小于等于设定电流门槛，则数据处理单元循环检测；

当限流电抗器过负荷时,执行步骤S3；当限流电抗器正常运行时，则数据处理单元循环检测；

S2，电网短路故障后，输出单元控制快速开关第一组分闸驱动单元动作，若快速开关在限定时间内不为分闸位置，则判断为快速开关分闸失败；快速开关分闸失败后，控制第二组分闸驱动单元动作；