[发明专利]带并联电抗器的超高压输电线路自适应三相重合闸判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中输电线路的自动重合闸控制方法，特别是涉及了一种输电线路自适应三相重合闸故障性质(永久性故障或瞬时性故障)判定的实现方法。

背景技术

架空线路上发生的故障大多是瞬时性的，在故障点熄弧后重合线路跳开相即可恢复系统的正常运行，因此，为保障电力系统能够持续稳定供电，自动重合闸技术在高压电网中广泛应用。当前的自动重合闸装置分为针对单相故障、单相跳闸、单相重合的单相重合闸和针对多相故障、三相跳闸、三相重合的三相重合闸两类，但是，不论哪种方式，在重合之前都不检测线路中发生瞬时性故障还是永久性故障，仅仅是在线路两侧跳开后经过一定延时即进行重合，一旦重合于永久性故障，不仅不能恢复系统的正常供电，而且因再次重合于故障所导致的对电气设备的二次冲击，将超过正常运行状态下发生短路时的危害，同时，还可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至瓦解。为了解决上述盲目重合造成的危害，业界一直在寻求避免重合于永久性故障的方法，目前，在单相重合闸方面，已有在重合之前能够对故障性质出判断并选择是否重合的自适应重合闸的实用技术。

运行经验表明，两相和三相短路约占输电线路故障的20％～30％，虽然比例较小，但是三相重合于永久性故障比单相重合于永久性故障时造成的冲击更大，危害也更严重。因此，在重合之前对故障性质进行判定的需求更加迫切。但是，由于三相跳闸之后线路中可提取的信息甚少，使得三相自适应重合闸的研究难度较大，至今还没有可以实际应用的方法出现。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的提出了一种带并联电抗器的超高压输电线路自适应三相重合闸判定方法，采用线路残余电压模分量幅值作为判据，在输电线路两侧断路器重合之前能够准确地判断出故障性质，分别实现瞬时性故障时重合闸快速动作及永久性故障时重合闸闭锁，从而保证系统供电的持续性和稳定性，避免三相重合于永久性故障对电气设备造成的损坏。

本发明提出了一种带并联电抗器的超高压输电线路自适应三相重合闸判定方法，通过检测线路三相跳开后残余电压中差模电压的幅值并与整定值进行比较，实现三相重合闸的自适应动作评定，该方法包括以下步骤：

判断线路两侧是否发生三相跳闸；

三相跳闸后，判断为三相故障，还是两相故障：

如果是三相故障，取线路一侧的三相电压瞬时值U_A、U_B、U_C，求出α、β模电压U_α、U_β的瞬时值：

U_α＝U_A-U_B，U_β＝U_A-U_C；

以α和β模电压的频率f_D为基波频率，计算公式如下：

ωD=2C1L1=ω·KSR]]>

K_SR为并联电抗器补偿度，ω为工频角频率，对应基波频率为 

用全波傅氏算法求出α和β模电压的幅值，并求其最大值|U_D|：

|U_D|＝max{|U_A-U_B|，|U_A-U_C|}

将|U_D|与整定值|U_DZ|作比较，如果|U_D|能够在重合闸延时时间持续大于或等于整定值|U_DZ|持续1/8～1/4个工频周波，则判定为瞬时性故障，经一定延时后发送三相合闸命令；