[发明专利]三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法

说明书

本发明公开了三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法，针对三相参数不对称结构线路，在恢复电压判据基础上，提出了基于潮流方向和大小、故障相别以及故障位置的单相自适应重合闸故障性质判别方法。本方法中三相永久性故障判据不再采用统一的整定值，能够有效地提高重合闸成功率，有助于提高系统并列运行的稳定性和供电可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法。

背景技术

如今，自动重合闸在输电线路上已经得到了广泛的应用，具有良好的社会经济效益。但重合于永久性故障(即故障点绝缘未恢复)，短路电流会对系统和电气设备再次造成冲击，保护将再次动作切除故障，恶化了断路器的工作环境。因此，20世纪80年代葛耀中教授提出了自适应重合闸的概念，即重合前预先对故障性质进行判别，瞬时性故障时重合断路器，永久性故障闭锁重合闸。

目前，单相自适应重合闸故障性质判别方法多针对三相对称输电线路，通常利用恢复电压特性实现。瞬时性故障、二次电弧熄灭，断开相恢复电压幅值较高；而永久性故障，断开相恢复电压幅值较低。因此，可根据恢复电压幅值大小判别故障性质。

由于我国经济发展的区域不平衡导致在经济发达地区的负荷分布越来越密集，使得某些区域变电站林立，许多输电线路根本达不到规程所规定的换位长度。另外一些输电线路因为地理条件、施工等因素导致换位布置复杂，造价高昂，从而不换位。实际上，输电线路不换位将会导致线路三相参数不对称，当不同相故障、故障相断路器跳开，断开相恢复电压将存在差异，影响基于恢复电压的永久性故障判别元件的可靠性。对于三相参数不对称输电线路，恢复电压与相别、潮流大小与方向以及故障位置等有关。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法，能够根据潮流方向和大小、故障相别以及故障位置确定判别电压门槛值，从而提高重合闸成功率。

本发明所采用的技术方案是，三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、分别采集线路两侧各相电压、电流数据；

步骤2、通过傅里叶算法和对称分量法将步骤1采集的线路两侧各相电压、电流数据转换成相应的电压、电流正序相量；

步骤3、提取经步骤2后得到的电压、电流的正序相量，判别潮流方向；

步骤4、在步骤3的基础上，判别健全相电流是否大于电流门槛值，随后根据恢复电压判据进行判别故障性质判别。

本发明的特点还在于：

在步骤1中：各相线路两侧电压、电流数据包括健全相电压、健全相电流、故障相电压以及故障相电流。

在步骤3中：潮流方向包括母线流向线路和线路流向母线。

在步骤3中：潮流方向为母线流向线路，则步骤4的判别方法具体如下：

若最大健全相电流大于电流门槛值，根据断路器状态选取故障相，将故障相两侧电压利用傅里叶算法得到故障相的恢复电压U_m；

若故障相为A相或B相，根据故障相的恢复电压判据进行判别；

若故障相为C相，判断故障位置，由故障位置判别恢复电压判据是否可用，具体判别方法如下：

L≤R，根据恢复电压判据进行判别；

L＞R，重合闸延时开放；

其中，L是实际故障点至线路保护安装处的距离，R是预设故障点至保护安装处距离。

若最大健全相相电流小于电流门槛值，根据恢复电压判据进行判别。