一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法

2023-04-23 18:21:01 1

一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法
【專利摘要】本發明涉及一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法。現有的故障性質判據應用範圍各異，受影響的因素較多。本發明首先採樣故障相跳閘後單端健全相電流量以及並聯電抗器中的電流量，進而採用全波傅氏算法提取對應相量，據此可以表示出本端線路電壓和流向線路的電流。其次根據永久性故障分布參數模型，分別計算出與雙端電壓電流量相關的故障點電壓電流，然後根據故障點電壓電流滿足的邊界條件,以及故障相跳閘後對端相電流為零這一條件,推導出故障點對地電壓電流值只與單端健全相電流和並聯電抗器電流有關，從而可以計算出過渡電阻。根據過渡電阻的連續計算可以準確識別故障性質。本發明故障性質判別受影響因素少、靈敏度高。
【專利說明】一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法【技術領域】
[0001]本發明屬於電力系統【技術領域】，具體涉及一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法。
【背景技術】
[0002]目前國內外輸電線路中基本都採用的是自動重合閘技術，對保證電力系統穩定運行起著至關重要的作用。然而，自動重合閘在帶來巨大經濟效益的同時，也給電力系統帶來了負面的影響。因為輸電線路的故障性質分為瞬時性故障和永久性故障，如果重合於永久性故障上，相當於電力設備再次受到故障電流的衝擊，會縮短電力設備的壽命。為了減少電力系統的損失，在重合閘之前判斷出故障性質顯得至關重要。截至目前，相關的研究方法已經有很多，包括基於電弧階段的判據、基於神經網絡的判據、基於恢復電壓特點的判據、以及基於瞬時性故障模型的參數識別判據等。其中基於電弧階段的判據要求互感器能夠採集傳輸高頻信號(即需要較高的採樣率)，同時故障電弧具有高度的非線性，難以準確模擬，另外並聯電抗器加快了電弧熄滅的過程；基於神經網絡等智能算法的判據需要大量的數據來模擬得到不同的故障模型，其可用性有待檢驗；基於恢復電壓特點的判據容易受系統振蕩和運行方式的影響，且無法判斷熄弧時刻，並聯電抗器還降低了故障相恢復電壓；基於瞬時性故障模型的參數識別方法缺乏對永久性故障模型的分析，不能反映永久性故障的嚴重程度，並且需要用到雙端電氣量，包括難以精確測量的故障斷開相恢復電壓，實際應用困難。基於目前的研究現狀，浙江大學繼電保護實驗室研究發現可以先假設為永久性故障，通過採樣計算得到故障相跳閘後單端健全相電流量以及並聯電抗器中的電流量，進而表示出本端線路電壓和流向線路的電流，然後根據永久性故障分布參數模型，分別計算出與雙端電氣量相關的故障點電壓電流，再根據與雙端電氣量相關的故障點電壓電流滿足的邊界條件，以及故障相跳閘後對端故障跳閘相端電流為零這一邊界條件，可以推導出故障相故障點對地電壓電流值只與單端健全相電流和並聯電抗器電流以及故障測距結果有關，從而可以方便快捷地計算出過渡電阻。此外，由於發生永久性故障時，過渡電阻基本穩定在一較小值，而發生瞬時性故障時，在故障熄弧以後，過渡電阻計算值會迅速上升，從而根據過渡電阻的連續計算可以準確識別 故障性質，並鑑別熄弧時刻，同時通過過渡電阻的計算還可以反應故障的嚴重程度。本發明故障性質判別受影響因素少、靈敏度高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法。
[0004]以m端帶並聯電抗器系統為例，首先採樣獲得單端健全相電流量以及並聯電抗器中的電流量，然後根據全波傅氏算法提取得到所需電流相量，以A相接地故障為例，採樣計算得到m端健全相電流相量為:
【權利要求】
1.一種單端帶並聯電抗器輸電線路單相永久性故障識別方法，在輸電線路發生單相接地故障使得線路故障相兩側斷路器跳閘後，執行以下步驟: 步驟(1):以m端帶並聯電抗器系統為例，首先採樣獲得m端健全相電流量以及m端並聯電抗器電流量，並採用全波傅氏算法提取對應相量；以A相接地故障為例，採樣計算得到的m端健全相電流相量為:f.f m端並聯電抗器電流相量為:、h—、i.,據此表示出m端各相電壓汾酬、佘騰和流向線路的電流Imm.1mh ^ /#ne 如下式:
【文檔編號】G01R31/08GK103777114SQ201410039030
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】王慧芳, 王慶慶, 林達, 何奔騰 申請人:浙江大學