帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法
2023-05-25 00:14:21 1
專利名稱：帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法
技術領域：
本發明涉及一種帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法，屬於電 力系統自動化技術領域。
背景技術：
高電壓等級的輸電線路為了提高供電可靠性均採用自動重合裝置，若重合 於永久性故障將對系統造成很大的衝擊，嚴重影響供電的可靠性和用電設備的 安全性。若能在合閘前判別出故障性質(瞬時故障或者永久性故障)，根據故障 性性質實現重合閘就能避免合於永久性故障。
國內早在上世紀八十年代開始就有學者專家開始研究故障性質的判別，主 要方法分為三類。(1)電壓判據，該方法主要利用故障相發生瞬時故障時存在 電容耦合電壓，而永久性故障時則不存在該電壓，兩種情況電壓幅值差異較大 的特性來區分的。它的主要問題在於靈敏度低，耐過渡電阻能力較差，實用線
路長度有限制，且受運行方式的影響。(2)基於斷開相諧波信號分析判別瞬時 性故障和永久性故障的方法，該方法利用了電弧的數學模型，實現起來比較困 難。(3)人工神經網絡(ANN)技術，用ANN技術判別瞬時性故障和永久性故障
計算精度高，但由於訓練神經網絡計算量大，實現複雜，難以滿足保護快速性 要求。如申請號為200810017574.4的發明公開了一種帶並聯電抗器輸電線路的 單相自適應重合閘技術，公開了 一種帶並聯電抗器的輸電線路永久性故障判別 方法。該方法釆用了參數識別原理，在建立瞬時性故障消失後的網絡方程基礎 之上，構建以線路並聯電抗器和中性點小電抗器電感參數為待求參數的識別方 程，利用本側健全相電壓、健全相電流、並聯電抗器電流和中性點小電抗器電 流實現電感參數的求解，根據最小二乘參數估計冗餘算法求解電感參數，利用 求解的電感參數與真實電感參數的比較來區別線路的瞬時性故障和永久性故障。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種全新的帶並聯電抗的輸電線路瞬時 永久性故障判別方法，可準確識別瞬時性故障和永久性故障，給重合閘提供有 力依據，可以使系統避免重合於永久故障，保證系統安全可靠運行。
為解決上述問題，本發明是通過以下的技術方案來實現的
一種帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法，包括以下步驟
1) 差分電壓計算對跳開相的恢復電壓採樣值進行20ms或者其整數倍為間 隔的差分計算；
2) 差分電壓累計平均對經過差分的電壓取至少兩個周波的累計平均；
3) 故障性質判別若累計平均的差分電壓高於電壓門檻，則判定為瞬時性 故障，否則為永久性故障。
本發明的原理為根據帶並抗的高壓輸電線路發生瞬時性故障恢復電壓的 拍頻特性提出。在帶並聯補償電抗器的輸電線路發生瞬時性故障斷開相電壓會 產生拍頻現象， 一般來說拍頻的頻率均低於工頻。發生永久性故障以後，斷開 相端電壓僅有電磁耦合電壓，由故障點位置決定。電磁耦合電壓為工頻分量， 幅值相對瞬時性故障的拍頻電壓要小的多。據此提出利用恢復電壓拍拼特性， 將恢復電壓取20ms (或者20ms的整數倍)時間為間隔的差分，根據差分電壓的 幅值大小來判別故障性質，瞬時性故障差分後的電壓幅值仍比較高，而永久性 故障經差分後電壓接近為零。經離線仿真和動模實驗驗證了該方法的有效性和 適用性。
本發明所達到的有益效果是本發明的帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性 故障判別方法可有效識別瞬時和永久性故障，並且該方法不受線路長度的影響， 適用於一端有並抗、兩端均有並抗和線路中間有並抗的各種情況。
具體實施例方式
下面對本發明的具體實現步驟做進 一 步的說明。
故障相跳開後開始計算跳開相恢復電壓的差分平均值G，假設故障後故障 相恢復電壓為釆樣值為(1) 差分電壓的求取
其中^附p/為每周波釆樣點數；A: = l，2，3--。
(2) 差分電壓累計平均
(2)
(3)瞬時永久故障的判別
若滿足^7(m)〉t^則判定為瞬時性故障，否則為永久性故障。其中 t/^為門檻電壓，可以設置為1V 2V之間都是合適的。
以上已以較佳實施例公布了本發明，然其並非用以限制本發明，凡釆取等 同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法，其特徵在於，包括以下步驟1)差分電壓計算對跳開相的恢復電壓採樣值進行20ms或者其整數倍為間隔的差分計算；2)差分電壓累計平均對經過差分的電壓取至少兩個周波的累計平均；3)故障性質判別若累計平均的差分電壓高於電壓門檻，則判定為瞬時性故障，否則為永久性故障。
2. 根據權利要求1所述的帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法，其特徵在於在所述步驟l)中，利用式(1)求取差分電壓，w《(w)="(m)—w(w—hfl^ /)( 1 )其中^w/ /為每周波釆樣點數；A: = l，2,3-.。
3. 根據權利要求1或2所述的帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法,其特徵在於在所述步驟3)中，所述電壓門檻為1V 2V之間。
全文摘要
一種帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法，包括以下步驟1)差分電壓計算對跳開相的恢復電壓採樣值進行20ms或者其整數倍為間隔的差分計算；2)差分電壓累計平均對經過差分的電壓取至少兩個周波的累計平均；3)故障性質判別若累計平均的差分電壓高於電壓門檻，則判定為瞬時性故障，否則為永久性故障。本發明的帶並聯電抗的輸電線路瞬時永久性故障判別方法可有效識別瞬時和永久性故障，並且該方法不受線路長度的影響，適用於一端有並抗、兩端均有並抗和線路中間有並抗的各種情況。
文檔編號G01R31/08GK101661074SQ200910034670
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月31日 優先權日2009年8月31日
發明者錢國明, 陳福鋒 申請人:國電南京自動化股份有限公司