[發明專利]帶并聯電抗器的輸電線路的單相故障性質診斷方法

有效

• 申請號: 201410588751.X
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104280645A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 潘志敏;劉琨;梁勇超;黃純;江亞群;羅勛華
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司檢修公司;湖南大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

技術領域

本發明涉及電工技術，具體涉及一種帶并聯電抗器的輸電線路的單相故障性質診斷方法。

背景技術

據運行數據統計表明，超、特高壓長距離輸電線路上的故障大多數是單相接地故障，瞬時性故障又占據其中的大部分。因此，在超、特高壓輸電線路上安裝重合閘裝置對提高供電可靠性和系統的穩定性具有重大意義。傳統的重合閘具有盲目性，當重合于永久性故障時，將對系統再次沖擊導致電氣設備工作條件惡化。自適應重合閘的主要功能是診斷區分故障性質，只在瞬時性故障時才重合，避免了盲目重合帶來的不良后果。

故障性質診斷可以分別在一次電弧(從故障發生到斷路器跳閘前)、二次電弧(從斷路器跳閘到電弧熄滅前)和恢復電壓(電弧熄滅之后)三個階段進行。

在一次電弧和二次電弧階段，電弧特性是非線性的，且與系統運行方式、接地點情況有關，導致已有的基于電弧特性判據方法復雜、模糊、不易實現；在恢復電壓階段，超、特高壓輸電線路上由于并聯電抗器的補償作用會使得恢復電壓中電容耦合電壓很低以及恢復電壓的極小值很小，因此基于恢復電壓幅值判據可能存在誤判；而基于恢復電壓包絡線的最大值和最小值之差、基于最大值與最小值之比的故障性質識別判據所需判斷時間都達到半個拍頻周期，判據時間較長不利于重合閘快速重合。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對現有技術的上述問題，提供一種判據的區分度明顯、診斷準確可靠、判斷時間短、實時性好，有利于及時重合閘、實現簡單、計算量小、對存儲資源要求低、極具工程實用價值的帶并聯電抗器的輸電線路的單相故障性質診斷方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種帶并聯電抗器的輸電線路的單相故障性質診斷方法，步驟包括：

1)在帶并聯電抗器的輸電線路發生單相故障后，以指定采樣頻率對輸電線路的故障相端電壓進行均勻不間斷采樣，并依次進行數字低通濾波、取絕對值得到采樣絕對值序列；

2)針對當前的采樣絕對值序列搜索最新極大值點，根據最新極大值點更新多條相鄰最新極大值點間連線的斜率以及多個相鄰最新極大值點間隔，如果多條相鄰最新極大值點間連線的斜率以及多個相鄰最新極大值點間隔滿足指定閾值條件則判定發生的單相故障為瞬時性故障且電弧已熄滅。

優選地，所述步驟1)的詳細步驟包括：

1.1)在帶并聯電抗器的輸電線路發生單相故障后，以指定采樣頻率對輸電線路的故障相端電壓u(t)進行均勻不間斷采樣，得到故障相端電壓u(t)的采樣值序列{u(n)}，n為整數；

1.2)對所述采樣值序列{u(n)}進行數字低通濾波，得到濾波后的采樣值序列n為整數；對所述濾波后的采樣值序列求絕對值，得到采樣絕對值序列{v(n)}，n為整數。

優選地，所述步驟1.1)中的指定采樣頻率為1200Hz。

優選地，所述步驟1.2)中進行數字低通濾波時使用的濾波器為2階Butterworth濾波器，且所述2階Butterworth濾波器的截止頻率為120Hz。

優選地，所述步驟2)的詳細步驟包括：

2.1)初始化設置采樣絕對值序列{v(n)}中最新極大值點v_last的初值為0，設置所述最新極大值點v_last在采樣絕對值序列{v(n)}中序號n_last的初值為0，設置采樣絕對值序列{v(n)}的4條相鄰最新極大值點間連線的斜率K₁、K₂、K₃、K₄的初值均為0，設置4個相鄰最新極大值點間隔△n₁、△n₂、△n₃、△n₄的初值均為0；初始化設置整定值K_set以及相鄰最新極大值點間隔的閾值范圍；