[发明专利]一种用序有功增量电流方向追溯电压暂降源的方法

摘要

本发明公开了一种用序有功增量电流方向追溯电压暂降源的方法，用电网故障前和故障期间的正序和负序有功增量电流值的正负来判断电压暂降源的位置；本发明给出了相应正负序有功增量电流的算法，所提出的电压暂降源识别方法能正确地判断由各种电网故障引起的电压暂降源位置，适用于辐射式配电网，也适用于其它扰动源的定位。

主权项

1.一种用序有功增量电流方向追溯电压暂降源的方法，用电网故障前和故障期间的正序和负序有功增量电流值的正负来判断电压暂降源的位置；首先任意确定一个有功电流的参考方向，这个有功电流的参考方向与实际电网中有功电流的流动方向无关，仅取决于电压暂降源监测装置的电压和电流互感器的同名端，规定负荷消耗有功功率为有功电流的正参考方向；然后判断电压暂降源是由对称扰动还是不对称扰动引起的，若是对称扰动引起的电压暂降，则用正序有功增量电流的正负来判断，为正时扰动源在监测点的下游，为负时扰动源在监测点的上游；若是不对称扰动引起的电压暂降，则用负序有功增量电流的正负来识别，为正时扰动源在监测点的上游，为负时扰动源在监测点的下游；其特征是该方法包括以下步骤：步骤a.电网正常运行时，即电压暂降发生前，在监测点对三相电压和电流每基波周期分别采样N个点得：uapmi(n)、ubpmi(n)、ucpmi(n)和iapmi(n)、ibpmi(n)、icpmi(n)；对中性点有效接地电网，由式(1)计算各相对地电压的均方根值；对中性点非有效接地电网，由式(2)计算各相对电网中性点电压的均方根值；当任何一相电压的均方根值小于90％的额定相电压时，电压暂降扰动事件发生；这里，Uami，Ubmi，Ucmi分别是监测点mi测得的三相电压uami(n)、ubmi(n)、ucmi(n)的均方根值，u0mi(n)＝[uami(n)+ubmi(n)+ucmi(n)]/3是电网的零序电压；电压暂降发生后继续采样扰动期间的三相电压、电流得：uadmi(n)、ubdmi(n)、ucdmi(n)和iadmi(n)、ibdmi(n)、icdmi(n)，这里，n是采样点的编号，是序数，n＝0,1,…；N是基波一个周期的采样点数，N要取3的倍数；下标p表示电压暂降发生前即电网正常运行时；下标d表示扰动期间；下标mi为第i个监测点，i为序数，i＝1，2，…；下标a、b、c分别表示a、b、c三相；下标顺序：相a、b或c‑扰动前p或期间d‑监测点mi；再按照Uami，Ubmi，Ucmi的值判断是对称扰动还是不对称扰动，若Uami，Ubmi，Ucmi的值相等是对称扰动进行步骤b，若Uami，Ubmi，Ucmi的值不相等是不对称扰动则进行步骤c；步骤b.由式(3)求mi点的正序有功增量电流DI+mi：这里上角“+”表示正序，ipmi(n)是电压暂降扰动发生前的三相正序有功电流瞬时值，ppmi(n)＝ii(n)T·upmi(n)是电压暂降扰动发生前的三相正序瞬时有功功率，‖upmi(n)‖2＝upmi(n)T·upmi(n)是电压暂降扰动发生前的三相正序电压的模长，upmi(n)＝[uapmi(n),ubpmi(n),ucpmi(n)]T和ipmi(n)＝[iapmi(n),ibpmi(n),icpmi(n)]T是监测点测得的电压暂降扰动前的电压和电流矢量，Ipmi是电压暂降扰动发生前的三相正序有功电流一个基波周期平均值；idmi(n)是电压暂降扰动发生期间的三相正序有功电流瞬时值，pdmi(n)＝idmi(n)T·udmi(n)是电压暂降扰动发生期间的三相正序瞬时有功功率，‖udmi(n)‖2＝udmi(n)T·udmi(n)是电压暂降扰动发生期间的三相正序电压的模长，udmi(n)＝[uadmi(n),ubdmi(n),ucdmi(n)]T和idmi(n)＝[iadmi(n),ibdmi(n),icdmi(n)]T是监测点测得的电压暂降扰动期间的电压和电流矢量，Idmi是电压暂降扰动发生期间的三相正序有功电流一个基波周期平均值，则进入步骤d判断；步骤c.从uadmi(n)、ubdmi(n)、ucdmi(n)和iadmi(n)、ibdmi(n)、icdmi(n)中由式(4)和式(5)分别提取各相电压和电流的负序分量；计算mi监测点的三相负序有功增量电流得：这里上角“‑”表示负序，是电压暂降扰动发生期间的三相负序瞬时有功功率，是电压暂降扰动发生期间的三相负序电压的模长，式(6)中分别为mi监测点的负序电压矢量和负序电流矢量，则进入步骤d判断；步骤d.任意定义一个参考方向，这个定义是由电压和电流互感器的同名端决定的，定义负荷消耗有功功率为“正”；依据监测装置mi监测到的序有功电流增量的正负追溯电压暂降源；对称电压暂降时，正序有功增量电流的符号为正，电压暂降源位于监测点的“下游”；正序有功增量电流的符号为负，电压暂降源位于监测点的“上游”；非对称电压暂降时，负序有功增量电流的符号为负，电压暂降源位于监测点的“下游”；负序有功增量电流的符号为正，电压暂降源位于监测点的“上游”。