[发明专利]利用并联电抗器模电流频率特征的三相自适应重合闸方法

说明书

本发明公开了一种利用并联电抗器模电流频率特征的三相自适应重合闸方法，在线路故障跳闸后，依据故障选相结果，选取不同的相模变换矩阵将相系统变换至模系统进行分析；判别故障性质的起始时刻为并联电抗器模电流中检测不到工频分量的时刻；在判别时间内，依据并联电抗器1模、2模和0模电流振荡频率特征来区分永久性故障与瞬时性故障。本方法能够在三相重合闸之前对故障性质进行识别，若判为永久性故障则不进行重合闸，避免了重合于永久性故障给系统和设备带来二次冲击。

技术领域

本发明属于输电线路重合闸领域，具体涉及一种利用并联电抗器模电流频率特征的三相自适应重合闸方法。

背景技术

传统的自动重合闸在动作前不区分瞬时性与永久性故障。在线路发生瞬时性故障跳闸后，通过自动重合闸，能够快速恢复供电，但当重合于永久性故障时，会给电力系统造成二次冲击，加速设备的损坏。因此，研究具有故障性质识别能力的自适应重合闸具有重要意义。

目前，单相自适应重合闸的研究较为成熟。单相重合闸采取单相故障跳开单相，经过固定延时重合单相的策略。未发生故障的两相能继续运行，从而提高了供电可靠性和系统稳定性。但单相重合闸存在一些问题，如：1)潜供电流使得故障点不易熄弧；2)非全相运行时电气量中存在负序和零序分量。因此，在系统联系较为紧密的地区，常采用三相重合闸。一般三相重合闸之前不对故障性质加以判别，如果重合于永久性故障，有可能给系统和设备带来二次冲击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用并联电抗器模电流频率特征的三相自适应重合闸方法，使得在输电线路三相重合闸之前能够对故障性质加以判别，避免重合于永久性故障给系统和设备带来二次冲击。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

利用并联电抗器模电流频率特征的三相自适应重合闸方法，并联电抗器装设于输电线路单侧或双侧，所述三相自适应重合闸方法使用在带并联电抗器侧，包括以下步骤：

1)输电线路跳闸后采集并联电抗器三相电流，并判别故障是否为BC两相短路；如果是BC两相短路采用T'对采集的并联电抗器三相电流进行相模变换，如果不是BC两相短路采用T对并联电抗器三相电流进行相模变换；

2)测量并联电抗器模电流频率，找出并联电抗器模电流中工频分量消失时刻；

3)在判别时间内，如果从判别时间内的某个时刻起至判别时间结束，并联电抗器的各模电流满足判据，则判为瞬时性故障；不能判为瞬时性故障则判为永久性故障；如果是瞬时性故障进行三相重合闸，如果是永久性故障不进行三相重合闸。

进一步的，步骤1)中相模变换运用的变换矩阵，与故障选相结果有关，若故障不为BC两相短路，变换矩阵为若故障为BC两相短路，变换矩阵为

进一步的，步骤3)具体为：在判别时间内，如果从判别时间内的某个时刻起至判别时间结束，并联电抗器的各模电流仅含一种低频成分且满足则判为瞬时性故障，其中f_{1_est}、f_{2_est}和f_{0_est}分别为测得的并联电抗器1模、2模和0模电流频率，K为裕度系数；不能判为瞬时性故障则判为永久性故障；如果是瞬时性故障进行三相重合闸，如果是永久性故障不进行三相重合闸；

在输电线路两侧均跳闸且故障点电弧熄灭后，并联电抗器各模电流仅含一种低频成分，1模电流振荡频率为2模电流振荡频率为f₁，0模电流振荡频率为其中L₁为从故障点向系统看进去的1模或2模网络等效电感，C₁为从故障点向系统看进去的1模或2模网络等效电容，L₀为从故障点向系统看进去的0模网络等效电感，C₀为故障点向系统看进去的0模网络等效电容。

进一步的，K可取[0.05，0.1]内的任意数。