[發(fā)明專利]一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210322547.4
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102818973A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉滌塵;陳靜;唐飛;廖清芬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法及其裝置。

背景技術(shù)

近幾十年來，我國直流輸電經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段，交直流混聯(lián)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性的復(fù)雜性使得安全控制難度顯著增加。目前，常用的選相元件主要有相電流差突變量選相（《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》.北京：中國電力出版社，2005.）和序電流分量選相（《一種新型序分量高壓線路保護(hù)選相元件》.電力系統(tǒng)自動化,2007,31（12）：64-67.）等，然而，直流換流站的非線性對現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生了不利的影響，當(dāng)受端交流系統(tǒng)較弱時，逆變站側(cè)交流出線短路可能引起逆變器連續(xù)換相失敗，進(jìn)而導(dǎo)致直流閉鎖，使得單一的交流故障具有復(fù)故障的特征。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的公開文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，交直流混聯(lián)電網(wǎng)受端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時，其背側(cè)系統(tǒng)正、負(fù)序等值阻抗不再近似相等，基于該前提的保護(hù)選相算法（《一種序分量高壓線路保護(hù)選相元件》,《一種利用電壓模故障分量的選相元件》，《110kV線路距離保護(hù)的復(fù)合選相元件》將失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種特別適用于交直流混聯(lián)電網(wǎng)逆變站側(cè)的交流短路故障選相，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)選相元件在逆變站側(cè)可能誤判的缺陷，并且選相過程中不需要輔助判據(jù)，大大提高了可靠性和選相速度的一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法及其裝置。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，采集模塊采集到保護(hù)安裝處的A、B、C相電壓相量，并選擇A、B、C相中任意一相為基準(zhǔn)相，并根據(jù)基準(zhǔn)相將保護(hù)安裝處的A、B、C相電壓相量分解得到正序、負(fù)序、零序電壓相量；所述A、B、C的相電壓分量幅值分別為：和所述A相電壓量分解得到正序、負(fù)序、零序電壓量分別為以及所述B相電壓量分解得到正序、負(fù)序、零序電壓量分別為以及所述C相電壓量分解得到正序、負(fù)序、零序電壓量分別為以及

步驟2，判斷模塊分別判斷步驟1中的A、B、C的相電壓分量幅值與分解得到基準(zhǔn)相正序電壓幅值進(jìn)行比較，獲取比較結(jié)果；

步驟3，故障輸出模塊根據(jù)步驟2中判斷模塊輸出的比較結(jié)果，結(jié)合分解得到的基準(zhǔn)相負(fù)序、零序電壓分量，判斷出故障相別。

在上述的一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法，所述步驟3中，故障輸出模塊根據(jù)步驟2中判斷模塊輸出的比較結(jié)果的具體方法如下：

判斷結(jié)果1：基準(zhǔn)相的負(fù)序電壓分量幅值為零，則判斷為三相對稱短路；

判斷結(jié)果2：三相電壓分量幅值和中僅有一相小于基準(zhǔn)相的正序電壓分量幅值，則判斷為該相單相短路接地故障；

判斷結(jié)果3：三相電壓分量幅值和中有兩相小于基準(zhǔn)相的正序電壓分量幅值，且該基準(zhǔn)相的零序電壓分量幅值為零，則判斷為該兩相相間短路不接地故障；

判斷結(jié)果4：如果三相電壓分量幅值和中有兩相小于基準(zhǔn)相的正序電壓分量幅值，且基準(zhǔn)相的零序電壓分量幅值不為零，則判斷為該兩相短路接地故障。

在上述的一種基于相序電壓幅值比較的故障選相方法，采集保護(hù)安裝處的A、B、C三相電壓分量，通過相序變換分解為正序、負(fù)序、零序電壓分量，具體方法是：

若選擇A相為基準(zhǔn)相，則分解基于分解計(jì)算公式：