[发明专利]带并联电抗器的输电线路的单相故障性质诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工技术，具体涉及一种带并联电抗器的输电线路的单相故障性质诊断方法。

背景技术

据运行数据统计表明，超、特高压长距离输电线路上的故障大多数是单相接地故障，瞬时性故障又占据其中的大部分。因此，在超、特高压输电线路上安装重合闸装置对提高供电可靠性和系统的稳定性具有重大意义。传统的重合闸具有盲目性，当重合于永久性故障时，将对系统再次冲击导致电气设备工作条件恶化。自适应重合闸的主要功能是诊断区分故障性质，只在瞬时性故障时才重合，避免了盲目重合带来的不良后果。

故障性质诊断可以分别在一次电弧(从故障发生到断路器跳闸前)、二次电弧(从断路器跳闸到电弧熄灭前)和恢复电压(电弧熄灭之后)三个阶段进行。

在一次电弧和二次电弧阶段，电弧特性是非线性的，且与系统运行方式、接地点情况有关，导致已有的基于电弧特性判据方法复杂、模糊、不易实现；在恢复电压阶段，超、特高压输电线路上由于并联电抗器的补偿作用会使得恢复电压中电容耦合电压很低以及恢复电压的极小值很小，因此基于恢复电压幅值判据可能存在误判；而基于恢复电压包络线的最大值和最小值之差、基于最大值与最小值之比的故障性质识别判据所需判断时间都达到半个拍频周期，判据时间较长不利于重合闸快速重合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种判据的区分度明显、诊断准确可靠、判断时间短、实时性好，有利于及时重合闸、实现简单、计算量小、对存储资源要求低、极具工程实用价值的带并联电抗器的输电线路的单相故障性质诊断方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种带并联电抗器的输电线路的单相故障性质诊断方法，步骤包括：

1)在带并联电抗器的输电线路发生单相故障后，以指定采样频率对输电线路的故障相端电压进行均匀不间断采样，并依次进行数字低通滤波、取绝对值得到采样绝对值序列；

2)针对当前的采样绝对值序列搜索最新极大值点，根据最新极大值点更新多条相邻最新极大值点间连线的斜率以及多个相邻最新极大值点间隔，如果多条相邻最新极大值点间连线的斜率以及多个相邻最新极大值点间隔满足指定阈值条件则判定发生的单相故障为瞬时性故障且电弧已熄灭。

优选地，所述步骤1)的详细步骤包括：

1.1)在带并联电抗器的输电线路发生单相故障后，以指定采样频率对输电线路的故障相端电压u(t)进行均匀不间断采样，得到故障相端电压u(t)的采样值序列{u(n)}，n为整数；

1.2)对所述采样值序列{u(n)}进行数字低通滤波，得到滤波后的采样值序列n为整数；对所述滤波后的采样值序列求绝对值，得到采样绝对值序列{v(n)}，n为整数。

优选地，所述步骤1.1)中的指定采样频率为1200Hz。

优选地，所述步骤1.2)中进行数字低通滤波时使用的滤波器为2阶Butterworth滤波器，且所述2阶Butterworth滤波器的截止频率为120Hz。

优选地，所述步骤2)的详细步骤包括：

2.1)初始化设置采样绝对值序列{v(n)}中最新极大值点v_last的初值为0，设置所述最新极大值点v_last在采样绝对值序列{v(n)}中序号n_last的初值为0，设置采样绝对值序列{v(n)}的4条相邻最新极大值点间连线的斜率K₁、K₂、K₃、K₄的初值均为0，设置4个相邻最新极大值点间隔△n₁、△n₂、△n₃、△n₄的初值均为0；初始化设置整定值K_set以及相邻最新极大值点间隔的阈值范围；