[发明专利]基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法及系统

说明书

本发明的技术方案包括基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法及系统，用于实现：根据三相电流数据及电压特征数据计算得到三相电流数据对应的电流模分量及电压模分量；分析三相电流数据、电流模分量及电压模分量的一致性和相关性，根据分析得到一致性和相关性判定故障类型；根据确定的故障类型以及故障的所处时域，自动执行对应的三相重合闸命令，时域包括熄弧前及熄弧后。本发明的有益效果为：利用相关系数值来检测永久性故障下负相关特性从而识别故障性质，不需要频谱分析和测频算法来计算有关信号的相关参数，不受故障位置和过渡电阻影响；所提方法计算量非常小，且不需要根据线路参数修改判据，具有自适应性。

技术领域

本发明涉及基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法及系统，属于计算机电力领域。

背景技术

超高压输电线路故障大多为瞬时性故障，采用自动重合闸技术能快速恢复供电，提高电力系统连续供电可靠性。但传统自动重合闸采用固定时间间隔重合方案，当重合于永久性故障时，将给电力系统和设备元件带来更为严重的二次冲击。鉴于此，研究学者提出了自适应重合闸技术，即在断路器跳闸后首先进行故障性质识别，只有判定为瞬时性故障且二次电弧已经熄灭的情况下才发出重合闸命令。

目前我国广泛采取综合自动重合闸方案，即当线路发生单相接地故障时只跳开故障相，而线路发生相间故障时跳开三相。由于瞬时性故障绝大部分为单相接地故障，因此单相自适应重合闸研究较多。但对于联系较紧密的系统，为了避免非全相运行产生负序分量和零序分量，单相接地故障也会采用三相重合闸方式。此外仍有20～30％故障为相间故障，且三相重合闸重合于永久性故障时比单相重合闸的造成的危害更大，三相自适应重合闸研究同样重要。由于不带并联电抗器的输电线路三相跳闸后，线路储存的电磁暂态能量迅速衰减，能够提取到的有用故障信息很少，目前大部分研究集中在带并联电抗器输电线路三相自适应重合闸上。但现有技术通常需要频谱分析并且计算量大。

发明内容

本发明提供基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法及系统，在永久性故障下和瞬时性故障二次电弧阶段，并联电抗器故障相电流和三相解耦后的0模电流呈负线性相关；而对于瞬时性故障熄弧阶段，并联电抗器故障相电流含两种不同频率分量呈现拍频特性，0模电流仍只含一种频率分量，两电流信号不再保持负线性相关。据此，提出利用并联电抗器故障相电流和0模电流的相关系数作为自适应重合闸判据，不需要频谱分析，计算量小。。

本发明的技术方案包括基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法，其特征在于，该方法：S1，对带有并联电抗器的输电线路进行实时监控，当监控到发生跳闸设定时间内，采集故障时并联电抗器的三相电流数据和断路器线路侧的三相电压数据，根据三相电流数据及三相电压数据计算得到三相电流数据对应的电流模分量及电压模分量；S2，分析三相电流数据、电流模分量及电压模分量的一致性和相关性，根据分析得到一致性和相关性判定故障类型；S3，根据所述步骤S2确定的故障类型以及故障的所处时域，自动执行对应的三相重合闸命令，时域包括熄弧前及熄弧后。

根据权利要求1所述的基于并联电抗器电流特征的自适应三相重合闸方法，其中步骤S1具体包括：S11，当监控到发生故障时，采集带有并联电抗器的输电线路的并联电抗电感值L_x、中性点补偿电抗电感值L_n、相间耦合电容值C_m以及对地电容值C_o；S12，根据联电抗器的三相电流i_xa、i_xb及i_xc，以及断路器线路侧三相电压u_a、u_b及u_c的相互关系计算三相电流i_xa、i_xb及i_xc解耦后的0模、1模及2模电流分量。