[发明专利]一个半主接线变电站死区故障选串的判别方法

说明书

一个半主接线变电站死区故障选串(断路器单元)的判别方法，通过对整个变电站每个断路器的三相电流进行采样；利用母线差动电流选择故障母线区域，利用断路器电流进行故障串定位；对于边断路器，比较母线差动电流和靠近母线的边断路器电流的特征，若母线差动电流一直存在，而且最大一个边断路器电流大于预先设定的阀值，则该边断路器存在死区故障，对于中断路器，若某断路器单元的线路或变压器保护跳闸，但其中断路器电流一直存在，则该串中断路器存在死区故障。本发明可靠性高，定位准确，结果可以应用到站域断路器死区保护判别中，缩短断路器死区保护的故障切除时间，提高大电网电力系统的安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，更具体地涉及基于母线差动电流和边断路器流电流的断路器死区故障选串定位的判别方法。

背景技术

我国一次能源和电力负荷的逆向分布特征，使得发展远距离、大容量的超特高压交直流输电技术成为基本国情，我国已初步行成交、直流相互耦合的互联大电网。随着电源结构向常规能源与风电、光伏等新能源结合方式过渡。交直流配网、微网接入增多，电网复杂程度不断增强。交、直流混联电网中，受端交流短路故障时，系统电压下降，可能引发直流换相失败，在对受端造成巨大有功、无功冲击的同时，会将能量冲击传递到送端，严重情况下甚至可能造成送端系统稳定破坏。快速保护属于电网安全稳定的第一道防线，在当前特高压交直流混联电网中，由于直流换相失败现象的存在，快速保护可靠地切除故障，意义尤其重大。比如：华东电网的交流短路故障，如不能快速切除，可能引发7回直流同时发生连续换相失败，产生的暂态能量冲击最大可达3200万千瓦，对送端华北、华中、西南电网交流断面造成巨大冲击，导致发电机群间暂态功角失稳，存在电网稳定破坏风险。

电网发生故障断路器拒动或死区故障时，需要依靠断路器失灵保护动作和死区保护切除故障。目前，按照《220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程》(DL/T559—2007)行业标准要求，电力系统的断路器失灵保护动作时间一般整定为250ms，相应地失灵和死区故障切除时间需要按照0.45s考虑。稳定计算校核结果表明，如缩短断路器失灵和死区故障的切除时间，将有效提高系统稳定性。因此，研究变电站死区故障的故障定位，通过综合协调改进措施，压缩断路器死区故障的故障切除时间，对提高系统稳定性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的通过死区故障时母线差动电流和断路器三相电流的特征，找到一个半主接线(即3/2主接线)变电站死区故障选串定位的判别方法，从而压缩断路器死区故障的故障切除时间。

本发明具体采用以下技术方案。

一个半主接线变电站死区故障选串的判别方法，其特征在于：

利用母线差动电流选择故障母线区域，利用断路器电流进行故障串定位；根据断路器电流特征定位死区故障。

一个半主接线变电站死区故障选串的判别方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

步骤1：实时采集整个变电站中每个断路器的三相电流，并将采集数据存储在站域保护装置中；

步骤2：站域保护装置计算各断路器的三相电流、变电站每段母线的差动电流，然后进入步骤3；

步骤3：当差动电流大于母线保护差动电流整定值时，则认为发生母线差动故障，利用母线差动电流选择故障母线区域，然后进入步骤4；否则进入步骤5；

步骤4：对于两母线之间的每一个断路器串，判断靠近故障母线的所有边断路器的电流值，找出电流值最大的边断路器，然后判断该边断路器电流是否大于预设边断路器电流定值且延时达到对应边断路器预设的时间定值，如果边断路器电流大于预设边断路器电流定值且延时达到对应边断路器预设的时间定值，则判断该边断路器存在死区故障，否则判断不存在死区故障；

步骤5：判断是否有断路器串出线发生故障保护跳闸，如果有，则进入步骤6，否则返回继续执行步骤3；