[发明专利]一种基于交直流互联系统的重合闸方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于交直流互联系统的重合闸方法及系统，属于交直流技术领域，解决了现有技术中无法获取交直流互联系统下最佳重合闸时间的问题。一种基于交直流互联系统的重合闸方法，所述方法包括以下步骤：当检测到所述交直流互联系统中发生短路故障时，启动保护动作，并确定故障点的位置；从启动保护动作时刻开始，实时采集每一时刻的发电机转子角速度及发电机功角；并在每一时刻，判断所述发电机转子角速度是否等于最佳合闸发电机转子角速度、且所述发电机功角是否等于最佳合闸发电机功角，若均相等，将当前时刻作为最佳重合闸时间；在所述最佳重合闸时间控制断路器重合。该方法能够确定最佳重合闸时间，并在最佳重合闸时间控制断路器重合。

技术领域

本发明涉及交直流技术领域，尤其涉及一种基于交直流互联系统的重合闸方法及系统。

背景技术

目前，自动重合闸系统在电力系统中得到了广泛应用，并在提高互联电网的稳定性和供电可靠性方面发挥了重要作用。在交直流混联系统中选择不恰当时间启动重合闸将可能导致连锁故障，进而引发系统暂态失稳，甚至发生停电事故。因此，亟需开展交直流互联系统最佳合闸时间的研究。

针对电力系统最佳重合闸时间计算方法，已有学者进行了相关研究，方法主要分为基于最小间歇时间的整定方法和基于暂态稳定的整定方法。基于最小间歇时间的整定方法主要考虑以下因素：线路两侧保护不同时的跳闸时间、保护跳闸后故障点电弧熄灭时间、故障点绝缘恢复时间、断路器再次灭弧和跳闸时间以及一定的时间裕度。综合考虑上述因素得出一个最小间歇时间，结合不同电力系统重合闸成功的经验选取大于这个最小间歇时间的某个时间作为重合闸的整定时间。此类方法能够提高系统在发生瞬时故障时重合成功，并尽快恢复正常运行。基于暂态稳定的整定方法是通过构建交流系统的暂态能量函数，分析发生最严重故障情况下发电机功角的摇摆情况。在躲过最小间歇时间的基础上，提出当角度达到最大值并开始减小，角速度为负并在达到最大值之前进行重合。该方法通过调整合闸时间提高系统稳定水平，在一定程度上降低重合于故障对系统造成的二次冲击，提高电力系统的暂态稳定性。

但是，现有方法大多仅能计算纯交流系统的最佳重合闸时间，没有考虑在交直流互联系统下，由换相失败引起的直流逆变侧短路对最佳重合闸时间计算结果的影响。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于交直流互联系统的重合闸方法及系统，用以解决现有技术中无法获取交直流互联系统下最佳重合闸时间的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种基于交直流互联系统的重合闸方法，所述方法包括以下步骤：

当检测到所述交直流互联系统中发生短路故障时，启动保护动作，并确定故障点的位置；

从启动保护动作时刻开始，实时采集每一时刻的发电机转子角速度及发电机功角；并在每一时刻，判断所述发电机转子角速度是否等于最佳合闸发电机转子角速度、且所述发电机功角是否等于最佳合闸发电机功角，若均相等，将当前时刻作为最佳重合闸时间；

在所述最佳重合闸时间控制断路器重合。

在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

进一步，所述短路故障为单相接地故障或三相故障。

进一步，最佳合闸发电机转子角速度ω_g0满足：

ω_g0＝ω₀-ω_s (1)

其中，ω_s表示同步角速度；Δt表示交直流互联系统中从启动重合闸到断路器再次跳开的时间；D表示发电机阻尼系数，M表示发电机惯性常数，P_m为发电机机械功率；

当所述短路故障为单相接地故障时，i＝1；