[发明专利]三相电压突变量和零序电压相结合的电压暂降检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电能质量检测研究领域，具体涉及到一种电压暂降检测方法。

【背景技术】

电压暂降是电力系统中最严重的电能质量问题之一，严重威胁到变频器等电压敏感设备的工作性能。其中短路故障是导致电压暂降的主要因素，准确快速判断故障类型有利于有针对性的实施电压暂降补偿，从而保证电压敏感用户的电压质量。

现有电压暂降检测方面的研究主要集中在电压暂降幅值和跳变相位，主要通过利用对称分量法构造相应的判据来进行故障类型判别，对故障类型与电压暂降之间的关系研究较少。现有主要对称分量法和双dq变换法两类，其一利用电压暂降期间的电压幅值和相角信息进行电压暂降类型识别；其二构造有效值和相位特征量进行故障类型识别。在发生电压暂降后快速识别引发暂降的故障类型及暂降深度，有利于为电力系统的运行管理、事故调查和故障定位等提供有益的参考。

然而，现有电压暂降检测方法存在计算量大，处理数据较多等缺陷，难以实现故障类型快速、准确判别。本文提出了一种三相电压突变量和零序电压相结合进行引发电压暂降故障类型及暂降深度识别方法，克服了对称分量法的较大计算量以及较多数据的处理，具有简单、快速、方便实现的优势。故障发生导致电压暂降后10ms内利用三相电压电压突变量和零模电压特征实现故障类型的快速确认，同时可以准确计算对应故障相的电压暂降深度，为进行电压暂降按相快速补偿提供了重要的依据。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种三相电压突变量和零序电压相结合的电压暂降检测方法，进行引发电压暂降故障类型及暂降深度识别，克服了对称分量法的较大计算量以及较多数据的处理的缺陷，具有简单、快速、方便实现的优势。本发明利用电压暂降期间的三相电压突变量和零序电压特征，首先利用零序电压特征进行引发电压暂降的故障进行接地故障和非接地故障的区分，随后利用三相电压突变量的特征确认故障相别，同时计算对应的电压暂降相的电压暂降深度，一方面可靠确认了故障相别实现电压暂降相别的确认，另一方面准确计算了电压暂降深度，为实现电压暂降的按相精确补偿提供重要依据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

三相电压突变量和零序电压相结合的电压暂降检测方法，包括以下步骤：

(1)采集线路电压暂降期间三相电压瞬时值u_a(k)、u_b(k)、u_c(k)，计算对应电压突变量Δu_φ(k)和零序电压瞬时值u₀(k)＝u_a(k)+u_b(k)+u_c(k)，

其中Δu_φ(k)＝u_φ(k)-u_φ(k-N)＝u_φ(k₀+m)-u_φ(k₀+m-N)，φ＝A,B,C，m≤N/2，N为工频周期采样点数；u_φ(k-N)为电压暂降前一个工频周期电压瞬时值；

(2)利用零序电压u₀(k)与最大不平衡的零序电压U_0th之间的关系识别故障类型：

当U₀≥U_0th时，判定线路接地故障；

当U₀＜U_0th时，判定非接地故障；

其中，U_0th取1％～2％的线路额定电压U_N整定；

(3)计算判别周期内的每相电压突变量的最大值：

Δu′_{φ_max}＝max[|Δu_φ(k₀+m)|]＝|Δu_φ(k₀+p)|

其中，U_th1按10％～20％的线路额定电压U_N整定；

若存在|Δu_φ(k₀+p+1)|≥U_th1和|Δu_φ(k₀+p-1)|≥U_th1亦成立，则对应相别为故障相；

(4)由故障相电压暂降幅值计算电压暂降深度