[发明专利]一个半主接线变电站死区故障的综合判别方法

说明书

本发明公开了一个半主接线变电站死区故障的综合判别方法，所述的方法包括步骤：实时采集整个变电站每个断路器的三相电流、每个串上的三相电压；对整个变电站内每个母线保护、线路保护、变压器保护的跳闸信号进行采样；计算断路器的三相电流、每个串上的三相电压和零序电压、断路器的相间阻抗，利用所采样的保护跳闸信号选择故障区域，利用保护跳闸后断路器电流大小和波形特征、电压和阻抗的大小进行综合故障定位；本发明利用变电站全站信息的综合判别方法选出了变电站发生死区故障的断路器单元，安全性高，动作速度快，该结果可以应用到站域断路器死区保护判别中，可大大缩短断路器死区保护的故障切除时间，提高大电网电力系统的安全性。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及基于现场已有保护(母线保护、线路保护、变压器保护)跳闸信号划分故障区域，利用与故障区域相关联的断路器的电流特征、电压特征和阻抗特征进行综合判别的断路器死区故障判别方法。

背景技术

我国一次能源和电力负荷的逆向分布特征，使得发展远距离、大容量的超特高压交直流输电技术成为基本国情，我国已初步行成交、直流相互耦合的互联大电网。随着电源结构向常规能源与风电、光伏等新能源结合方式过渡。交直流配网、微网接入增多，电网复杂程度不断增强。交、直流混联电网中，受端交流短路故障时，系统电压下降，可能引发直流换相失败，在对受端造成巨大有功、无功冲击的同时，会将能量冲击传递到送端，严重情况下甚至可能造成送端系统稳定破坏。快速保护属于电网安全稳定的第一道防线，在当前特高压交直流混联电网中，由于直流换相失败现象的存在，快速保护可靠地切除故障，意义尤其重大。比如：华东电网的交流短路故障，如不能快速切除，可能引发7回直流同时发生连续换相失败，产生的暂态能量冲击最大可达3200万千瓦，对送端华北、华中、西南电网交流断面造成巨大冲击，导致发电机群间暂态功角失稳，存在电网稳定破坏风险。

电网发生故障，而断路器拒动或死区故障时，需要依靠断路器失灵保护动作和死区保护切除故障。目前，按照《220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程》(DL/T 559—2007)行业标准要求，电力系统的断路器失灵保护动作时间一般整定为250ms，相应地失灵和死区故障切除时间需要按照0.45s考虑。稳定计算校核结果表明，如缩短断路器失灵和死区故障的切除时间，将有效提高系统稳定性。因此，研究变电站死区故障的故障定位，通过综合协调改进措施，压缩断路器死区故障的故障切除时间，对提高系统稳定性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的：通过死区故障时，现有保护(母线保护、线路保护、变压器保护)跳闸，利用跳闸后与故障区域关联的断路器电流的特征、电压的特征、测量阻抗的特征，找到一种一个半主接线(即3/2主接线)变电站死区故障具体位置的判别方法，从而压缩断路器死区故障的故障切除时间。

为实现上述发明目的，本申请采用以下技术方案。

一种一个半主接线变电站死区故障的综合判别方法，三台断路器串联形成一个半主接线的一个串；其特征在于，所述综合判别方法包括以下步骤：

步骤1：实时采集整个变电站每个断路器的三相电流、每个串上的三相电压；

步骤2：对整个变电站内母线保护、线路保护、变压器保护的跳闸信号进行采样；

步骤3：计算断路器的三相电流、每个串上的三相电压和零序电压、断路器的相间测量阻抗；

步骤4：利用步骤2所采样的保护跳闸信号判断故障区域；

步骤5：利用保护跳闸后断路器电流大小和波形特征、电压和相间测量阻抗的大小判断当前故障区域是否存在死区故障并进行死区故障定位；

步骤6：根据死区故障定位结果，跳开相应断路器，将死区故障彻底隔离。

本发明进一步包括以下优选方案：