[发明专利]一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法

说明书

本发明提供一种统一潮流控制器(UPFC)的串联变压器旁路开关合闸失灵保护方案。其方案由统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置、串联变压器旁路开关四类设备构成。串联变压器旁路开关合闸失灵保护由串联变压器电量保护装置实现。串联变压器电量保护接收其他保护装置发出的信号，并采集串联变压器旁路开关位置信息，作为串联变压器旁路开关合闸失灵保护动作的判据。本发明能够实现统一潮流控制器串联变压器的旁路开关合闸失灵保护。

技术领域

本发明涉及一种统一潮流控制器的串联变压器旁路开关合闸失灵保护方案，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

随着柔性交流输电技术的发展，FACTS(Flexible Alternative CurrentTransmission Systems，柔性交流输电系统)设备在交流输电网中应用越来越广泛。UPFC(Unified Power Flow Controller，统一潮流控制器)就是目前为止通用性最好的潮流控制设备。如图1所示，UPFC系统通常由换流器9、并联变压器10、并联变压器进线开关5、串联变压器1、统一潮流控制器阀控制保护装置2、串联变压器旁路开关3、4等设备组成。其中，串联变压器网侧绕组的两端，直接串接在线路当中，它承担了UPFC系统与输电网交换功率、调整电压的重要任务。

当UPFC系统发生故障需要退出运行，此时需要将UPFC系统从输电网中隔离出来时。串联变压器的隔离方法为：将串联变压器网侧绕组和换流侧绕组的旁路开关合3、4上，这样串联变压器1就从系统中旁路开来，同时不影响交流输电系统的正常运行。由于UPFC一般造价昂贵，并且换流器抗短路能力较弱。当串联变压器1发生故障时，若旁路开关3、4发生失灵，则UPFC系统不能可靠从系统隔离，威胁系统安全。因此，针对统一潮流控制器阀控制保护或串联变压器非电量保护动作后合旁路开关，需要考虑旁路开关合闸失灵的情况。

对于实际的UPFC系统来说，当系统出现故障时，统一潮流控制器阀控制保护装置2动作后停运UPFC控制系统，同时发旁路合闸信号进行隔离。串联变压器旁路开关3、4的合闸失灵保护需要由统一潮流控制器阀控制保护装置2以外的其他设备实现。

当串联变压器1的本体发生故障时，串联变压器1的非电量保护及本体非电量继电器动作，发旁路合闸信号进行隔离。串联变压器旁路开关3、4的合闸失灵保护需要由串联变压器非电量保护装置以外的其他设备实现。

常规继电保护的断路器失灵判别，主要依靠有流判据。比如系统故障时，有大的故障电流流经断路器，当断路器收到跳闸命令后，可以检测断路器是否仍然有电流流通，若仍然有电流，说明断路器没有可靠断开，则断路器失灵保护动作。常规继电保护中的失灵保护，一般由线路辅助保护装置或母线保护装置承担。旁路开关的合闸特性与断路器分闸特性不同。理论上，在旁路开关合闸前，旁路开关处于断开状态，没有电流流通。旁路开关合上后，旁路开关处于导通状态，应该有电流流通；但是，若线路此时处于轻载状态，则旁路开关上可能仍然没有电流流通，因此若通过合闸前后的电流变化来作为失灵保护判别，可能存在误判别风险。

为了解决上述合闸失灵保护方案的误判问题，提高隔离UPFC串联变压器的可靠性，需要一种更可靠的合闸失灵保护方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，方案不依靠电流判据，提高了旁路开关合闸失灵判别的可靠性。

为达成上述目的，本发明的解决方案是：一种含串联变压器的统一潮流控制器合闸失灵保护方法，包括以下几个方面：

(1)方案由统一潮流控制器阀控制保护装置、串联变压器非电量保护装置及本体非电量继电器、串联变压器电量保护装置、串联变压器旁路开关四类设备组成；