[發(fā)明專利]同塔并架多回直流線路耦合作用引發(fā)換相失敗的判別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310577378.3
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103558481A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周全;錢海;周尚禮;王鋼;李海鋒;劉俊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心;華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

1.同塔并架多回直流線路耦合作用引發(fā)換相失敗的判別方法，包括以下順序的步驟：

1）根據(jù)同塔并架多回直流輸電線路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，計算線路間的電流耦合系數(shù)K；

2）根據(jù)換流器變壓器的參數(shù)和交直流系統(tǒng)的運行參數(shù)，計算交流電網(wǎng)所能提供的最大換相時間面積B_max；

3）根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計算極線故障時故障極逆變側(cè)的最大突變量電流ΔI_f.max；

4）根據(jù)最大突變量電流ΔI_fmax、電流耦合系數(shù)K和非故障極額定直流電流I_dN，計算非故障極換相成功所需要的換相面積A；

5）對A與B_max的大小進行比較，若A＞B_max，則判定同塔并架多回直流輸電線路耦合作用可能引起換相失敗；反之，不會引起換相失敗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同塔并架多回直流線路耦合作用引發(fā)換相失敗的判別方法，其特征在于：步驟1）中，所述的K的表達式如下：

K=max|I·jphase,x′I.iphase,x′|]]>

其中，為故障極i上距故障點x處的故障電流；為非故障極j上距故障點x處耦合出的故障電流，(i,j=1,2,3,....)；

K的計算步驟為：

a）根據(jù)線路參數(shù)和結(jié)構(gòu)建立線路阻抗矩陣[Z_phase]和導(dǎo)納矩陣[Y_phase]，并計算[Z_phase][Y_phase]特征值矩陣為[Λ]，特征向量矩陣[T_v]，則有：

[Z_phase][Y_phase]=[T_v][Λ][T_v]^-1???(1)

b）根據(jù)同塔并架線路結(jié)構(gòu)，以及線路故障的邊界條件和過渡電阻R_f計算故障點電流和電壓值，其計算過程如下，首先電壓電流滿足式(2)：

[U·phase]=-[ZCp][I·phase]---(2)]]>

式(2)中，為極線電壓列向量；[I·phase]=I·1phaseI·2phaseI·3phase···T]]>為極線電流列向量；[ZCp]=[Tv][Λ]-1[Tv]-1[Zphase];]]>

則對于含有n條極線的同塔并架直流輸電線路的第i條上的發(fā)生過渡電阻為R_f的接地故障時，如圖2所示，根據(jù)故障邊界條件有：

U·iphase′=-U·f-2I·iphase′RfI·jphase′=0---(3)]]>

式(3)中，j=1,2...n且j≠i；為故障附加電源，其幅值為故障極線路直流電壓的額定值；為故障極線故障點的電壓；為第l(l=1,2…n)條極線故障點處傳相兩端的故障行波電流；

c）聯(lián)立式(2)和(3)求解可得故障點處的電流值：

[I·phase′]=I·1phase′...I·iphase′...I·nphase′=0...-U·fZCp(i,i)+2Rf...0---(4)]]>

d）則距離故障點x處的電流值為：

[I·phase,x′]=[Ti]diag(e-γ1x,e-γ2x...e-γnx)[Ti]-1[I·phase′]---(5)]]>

式(5)中，[T_i]=([T_v]^-1)^T；γ_l為第l(l=1,2...n)個模量的衰減系數(shù)，可由線路參數(shù)求得；x為傳播距離；

e）即可得第j根極線相對于第i根極線的電流耦合系數(shù)為：

k·i-j=I·jphase,x′I·iphase,x′---(6)]]>

式(6)中，為故障極i上距故障點x處的故障電流；為非故障極j上距故障點x處耦合出的故障電流；

f）實際計算電流耦合系數(shù)K時，考慮極端情況，認為故障極導(dǎo)線電流所含頻率區(qū)間內(nèi)的各次電流耦合系數(shù)均為該頻率區(qū)間內(nèi)的最大值并且忽略相角的影響，即：

K=max(|k·i-j|)---(7)]]>

由此計算出K的值。