[发明专利]基于多维特征辨识的电抗器控制绕组匝间保护方法及系统

说明书

本发明公开了基于多维特征辨识的电抗器控制绕组匝间保护方法及系统，该方法包括：采集可控并联电抗器网侧绕组首端CT1三相电流、网侧PT1三相电压、控制绕组CT3三相电流的电气量；根据所采集的电气量，分别进行磁平衡差动保护启动判别、零序电压检测判别、控制绕组零序电流启动判别、控制绕组零序电流谐波判别、系统扰动判别；根据结果进行综合判别来实现可控并联电抗器控制绕组匝间保护。本发明通过综合磁平衡差动保护启动、零序电压检测、控制绕组零序电流启动、控制绕组零序电流谐波、系统扰动判别，完成可控并联电抗器控制绕组匝间保护，解决了可控并联电抗器控制绕组匝间短路故障时传统保护灵敏度低、动作速度慢的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于多维特征辨识的电抗器控制绕组匝间保护方法及系统，属于电力系统保护控制技术领域。

背景技术

可控并联电抗器可根据无功损耗的变化灵活分级自动调节电抗器的投切容量，避免了频繁投切低压无功装置，也可缩小电压波动范围，提供新能源并网送出可靠性，也提高了系统运行稳定性。

控制绕组匝间故障是可控并联电抗器较为常见的一种内部故障，传统的可控并联电抗器保护装置没有装设专用的控制绕组匝间保护。对于可控并联电抗器的控制绕组匝间短路故障，现有的保护装置主要采用磁平衡差动保护和控制绕组自产零序过流保护的方法。

现有技术实现方案如下：磁平衡差动保护作为可控并联电抗器内部故障主保护，侧重于保护电抗器本体绕组匝间故障。磁平衡差动保护的电流取自可控并联电抗器网侧绕组首端电流和控制绕组电流。控制绕组自产零序过流保护作为可控并联电抗器内部故障后备保护，侧重于其他保护灵敏度不够的电抗器本体绕组的小匝比匝间短路故障。控制绕组自产零序过流保护的电流取自可控并联电抗器控制绕组的自产零序电流。

发明内容

现有技术的缺点在于：磁平衡差动保护难以反映控制绕组小匝比匝间短路故障，存在灵敏度低的问题；控制绕组自产零序过流保护虽然能反映控制绕组小匝比匝间短路故障，但是考虑控制绕组侧系统的三相不一致时间和保护可靠性，控制绕组自产零序过流保护的动作延时整定较长，存在动作速度慢的问题。

本发明具体采用如下技术方案：基于多维特征辨识的电抗器控制绕组匝间保护方法，包括：

采集可控并联电抗器网侧绕组首端CT1三相电流、网侧PT1三相电压、控制绕组CT3三相电流的电气量；

根据所采集的电气量，分别进行磁平衡差动保护启动判别、零序电压检测判别、控制绕组零序电流启动判别、控制绕组零序电流谐波判别、系统扰动判别；

根据结果进行综合判别来实现可控并联电抗器控制绕组匝间保护。

作为一种较佳的实施例，所述方法包括：所述网侧绕组首端CT1与所述控制绕组CT3构成可控并联电抗器磁平衡差动保护，磁平衡差动保护启动判别如下：

若条件满足，则磁平衡差动保护启动；其中：I_cdqd为磁平衡差动电流启动门槛，I_d为磁平衡差动电流，为网侧绕组首端CT1电流，为控制绕组CT3电流。

作为一种较佳的实施例，所述方法包括：根据网侧PT1三相电压，计算网侧PT1零序电压，用于零序电压检测判别；所述零序电压检测判别如下：

若条件满足，则零序电压判别开放；其中：U_0set为零序电压定值门槛，3U₀为PT1零序电压，分别为PT1对应A、B、C相的电压矢量。

作为一种较佳的实施例，所述方法包括：根据控制绕组CT3采集的电气量，计算控制绕组CT3零序电流，用于控制绕组零序电流启动判别；控制绕组零序电流启动判别如下：