[发明专利]一种适用于半波长输电线路稳定控制装置的故障跳闸判别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，更准确地说，本发明涉及一种适用于半波长输电线路的稳定控制装置故障跳闸判别方法。

背景技术

半波长输电线路输送距离长、功率大，一旦线路发生故障将给电网带来巨大冲击，严重情况下可能造成系统失稳。因此有必要在半波长线路中加装稳定控制装置，研究半波长线路中稳定控制装置(以下简称稳控装置)的故障识别判据，准确区分各种短路故障，实施相应的控制策略，对于保障电网处于良好的运行状态具有重要意义。

半波长输电线路距离长，线路对地分布电容大，电磁波传输的波动特征明显，各种故障下母线处的电压和电流随着故障距离呈现出强烈的非线性与非单调性，这使得以电压降电流升为前提的传统故障跳闸识别原理失去依据。

基于本地量的故障跳闸判据已有较多的研究，目前常规线路实际应用的大部分故障跳闸判据主要包括突变量启动，稳控装置安装处出现电压降低且相同相电流增加以及出现故障跳闸信号三个方面。

但是，当半波长输电线路发生单相故障时，稳控装置安装处故障相电压、电流将随着故障点距离发生显著变化，其变化特征如图1和图2所示。可以看出，在线路远段故障时，稳控装置安装处电压不降反升，此时常规线路的故障跳闸判据将会误动。因此研究新的适用于特高压半波长输电线路的稳控装置故障跳闸识别方法非常必要。

发明内容

本发明目的是：针对现有技术中的不足，提供一种适用于半波长输电线路的稳定控制装置故障跳闸判别方法。该方法利用时差法对故障进行定位，将稳控装置安装处电压与电流折算到故障点处，根据故障点处的电气量特征与稳控装置安装处的电气量特征，结合继电保护跳闸信号来区分故障类型，执行稳定控制策略，保障半波长输电线路的安全稳定运行。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括如下步骤：

1)设半波长输电线路送端为M侧、半波长输电线路受端为N侧，分别在M侧和N侧设置稳控装置，将M侧稳控装置安装处和N侧稳控装置安装处的原始正弦输入信号经过低通滤波模块进行低通滤波，消除原始正弦输入信号中二次及二次以上谐波分量的干扰，所述原始正弦输入信号包括三相电压U_A、U_B和U_C以及三相电流I_A、I_B和I_C；；

2)计算稳控装置安装处的负序电流I₂、零序电流I₀以及零序电压U₀；

3)判断M侧稳控装置安装处和N侧稳控装置安装处的启动量是否满足启动条件，若是，则执行步骤4)，若否则结束操作；

4)根据M侧稳控装置安装处和N侧稳控装置安装处的启动量满足启动条件的时间差确定故障点F；

5)计算稳控装置启动前一个周波(可设一个周波为20ms)故障点F处三相电压和与稳控装置启动后故障点F处三相电压U_FA、U_FB和U_FC，将两者有效值相减得到故障点三相电压有效值变化量DU_FA、DU_FB和DU_FC

6)计算稳控装置启动前一个周波(可设一个周波为20ms)故障点F处三相电流和与稳控装置启动后故障点F处三相电流I_FA、I_FB和I_FC，将两者有效值相减得到故障点三相电流有效值变化量DI_FA、DI_FB和DI_FC；

7)计算故障点F处三相相间余弦电压和

8)判断-DU_FA、-DU_FB和-DU_FC中是否至少有两相大于设定值ΔU_S1(通常可设为额定电压的20％)；如满足条件则继续步骤9)，否则转到步骤11)；