[发明专利]适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸方法及系统

说明书

本发明公开一种适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸方法及系统，方法包括：对故障相一侧的并联电抗器电流进行连续采样，使得到采样序列；将采样序列输入至预设的矩阵方程中，使得到待解矩阵方程，其中预设的矩阵方程中包含并联电抗器电流的直流分量、并联电抗器电流的低频自由分量和并联电抗器电流的工频分量；判断自由分量幅值和工频分量幅值是否符合预设的判别条件且符合时间是否大于预设时间阈值；若自由分量幅值和工频分量幅值符合预设的判别条件且符合时间大于预设时间阈值，则判定故障侧的故障类别为瞬时性故障，并发出重合闸动作命令。能够避免重合于永久性故障导致直流系统换相失败，甚至发生极闭锁。

技术领域

本发明属于电力系统继电技术领域，尤其涉及一种适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸方法及系统。

背景技术

我国已经建成全世界规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。各大区域电网已通过超特高压交直流输电线路实现了互联，高压直流输电线路承担了34%的传输功率。电力系统呈现出交直流电网混联，大规模电力跨区输送的显著特征，电网的复杂度与运行难度显著提升。

由于直流系统的控制作用以及换流器的非线性特性，交直流混联系统带并联电抗器交流线路发生单相接地故障，断路器跳开后的电气量特征与纯交流系统不同，直流系统会向交流系统中注入大量的谐波和非周期分量，导致故障相电压中存在大量非特征谐波；并联电抗器会对故障产生的非周期分量提供通路，导致并联电抗器电流中含有大量非周期分量。电气量特征的差异导致部分传统单相自适应重合闸判据在交直流混联系统交流线路中无法准确识别故障性质。因此，研究适用于交直流混联系统带并抗交流线路的单相自适应重合闸判据有助于交直流混联电网的安全稳定运行。

发明内容

本发明提供一种适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸方法及系统，用于解决无法在交直流混联系统交流线路中准确识别故障性质的技术问题。

第一方面，本发明提供一种适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸方法，包括：对故障相一侧的并联电抗器电流进行连续采样，使得到采样序列；将所述采样序列输入至预设的矩阵方程中，使得到待解矩阵方程，其中预设的矩阵方程中包含并联电抗器电流的直流分量、并联电抗器电流的低频自由分量和并联电抗器电流的工频分量，所述待解矩阵方程的表达式为：，式中，为系数矩阵，为待求参数矩阵，待求参数矩阵中包含6个待求参数；为常数矩阵；所述待解矩阵方程进行求解得到并联电抗器电流的低频自由分量幅值和并联电抗器电流的工频分量幅值；判断所述低频自由分量幅值和所述工频分量幅值是否符合预设的判别条件且符合时间是否大于预设时间阈值，其中所述判别条件的表达式为：，式中，为并联电抗器电流的低频自由分量幅值，为并联电抗器电流的工频分量幅值，为可靠系数；若所述低频自由分量幅值和所述工频分量幅值符合预设的判别条件且符合时间大于预设时间阈值，则判定故障侧的故障类别为瞬时性故障，并发出重合闸动作命令。

第二方面，本发明提供一种适用于带并抗交流线路的单相自适应重合闸系统，包括：采样模块，配置为对故障相一侧的并联电抗器电流进行连续采样，使得到采样序列；输入模块，配置为将所述采样序列输入至预设的矩阵方程中，使得到待解矩阵方程，其中预设的矩阵方程中包含并联电抗器电流的直流分量、并联电抗器电流的低频自由分量和并联电抗器电流的工频分量，所述待解矩阵方程的表达式为：，式中，为系数矩阵，为待求参数矩阵，待求参数矩阵中包含6个待求参数；为常数矩阵；求解模块，配置为对所述待解矩阵方程进行求解得到并联电抗器电流的低频自由分量幅值和并联电抗器电流的工频分量幅值；判断模块，配置为判断所述低频自由分量幅值和所述工频分量幅值是否符合预设的判别条件且符合时间是否大于预设时间阈值，其中所述判别条件的表达式为：，式中，为并联电抗器电流的低频自由分量幅值，为并联电抗器电流的工频分量幅值，为可靠系数；判定模块，配置为若所述低频自由分量幅值和所述工频分量幅值符合预设的判别条件且符合时间大于预设时间阈值，则判定故障侧的故障类别为瞬时性故障，并发出重合闸动作命令。