[发明专利]一种定值自适应调整的调相机失磁保护方法

说明书

本发明提供一种定值自适应调整的调相机失磁保护方法，该调相机失磁保护逻辑为前系统工况判定、启动判据、定子低电势判据、转子低励磁判据，系统电压正常调节过程中，启动判据可靠不动作，失磁保护可靠不误动；系统高电压情况下调相机发生失磁故障时，启动判据、定子低电势判据以及转子低励磁判据动作，失磁保护可靠动作；系统低电压情况下调相机发生失磁故障时，启动判据、定子低电势判据以及转子低励磁判据动作，失磁保护可靠动作；在系统电压正常调节过程中，失磁保护可靠不误动，在系统高电压或低电压情况下调相机发生失磁故障时，失磁保护可靠动作，灵敏度高。

技术领域

本发明属于电气技术(技术领域)电力系统及其自动化(技术领域二级)继电保护(技术领域三级)，本发明涉及一种定值自适应调整的调相机失磁保护方法。

背景技术

近年来，随着直流输电、新能源、大电网、特高压等技术的发展以及电力电子设备大量应用，电网运行特性变化很大，系统所需无功日渐增多，需解决电网的无功与电压问题，加强无功功率补偿及调节能力。同步调相机是专用无功功率源，能够全面提升系统动态无功储备，可解决受端电网动态无功不足、弱送端电网短路容量支撑不足等各种类型的电压稳定问题，加强系统的电压支撑和运行灵活性。同步调相机与SVC、STATCOM等基于电力电子技术的动态无功补偿装置相比，既为系统提供短路容量，又具有更好的无功出力特性，在降低直流送端暂态过电压、抑制直流受端换相失败、利用强励提高系统稳定性等方面具备独特优势。

目前同步调相机失磁保护配置两段式保护，保护I段为进相无功功率与系统低电压构成与逻辑，进相无功功率低于I段定值且系统电压低于电压定值，则保护出口动作，隔离同步调相机；保护I I段为进相无功功率与励磁低电压构成与逻辑，进相无功功率低于II段定值且励磁电压低于定值，则保护出口动作，隔离同步调相机。但当系统高电压情况下调相机正常调节时，现有失磁保护可能误动，切除同步调相机。为了避免正常调节时误切调相机，必须配置定值自适应调整的调相机失磁保护，以兼顾保护可靠性和灵敏性。

发明内容

针对以上问题，发明公开了一种定值自适应调整的调相机失磁保护方法，该保护方法能够可靠解决现有调相机失磁保护在系统电压波动时误动的问题，兼顾保护可靠性和灵敏性。

(1)前系统工况判定

其中，Q_st-Δt为调相机在Δt时间间隔之前的无功功率，S为调相机额定容量，k％为比例系数，k％1。

(2)启动判据

式中，为调相机机端电流，为Δt时间间隔之前的机端电流，I_e为机端额定电流。n₁为电流启动系数，0n₁1。为调相机机端电压，U_r为励磁电压，U_r-Δt'为Δt'时间间隔之前的励磁电压，n₂为励磁电压启动系数，0n₂1。

(3)定子低电势判据

式中，E为定子内电势的幅值，以机端流向系统为正方向，X_d为调相机直轴同步电抗。x％为定子低电势系数，0x％1，当前系统工况判定为状态1、状态2、状态3时，x％分别设置为x₁％、x₂％、x₃％，x₁x₂x₃。U_e为机端额定电压。

(4)转子低励磁判据

U_r＜x％U_r0

式中，U_r0为调相机空载励磁电压。