[發明專利]一種特高壓同桿雙回線單相自適應重合閘故障識別方法

在審

• 申請號: 201710197588.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106990323A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 何柏娜;寧家興;趙云偉;王珍珍;孔杰;黃桂春
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/165
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

一種特高壓同桿雙回線單相自適應重合閘故障識別方法，屬于電力系統自適應重合閘領域。

背景技術

我國大部分沿海地區人口密集，可利用土地資源日益減少，輸電線路走廊通道嚴重受到制約。由于同桿雙回輸電技術具有節省輸電走廊、經濟性高、輸送容量大等優點，并且能夠很好地滿足現代電力系統對供電可靠性與安全性的要求，因此，同桿雙回輸電線路在工程上的應用日益廣泛。

隨著電力系統規模逐步擴大，電壓等級的不斷提高，輸電線路上發生單相接地故障的概率不斷增大，為使電力系統更加安全可靠的運行，單相自動重合閘技術得到了廣泛應用。然而，單相自動重合閘動作時具有一定的盲目性，當發生永久性故障時，為了避免電力系統再次遭受短路電流的沖擊，要求重合閘在斷開后不會再次動作，因此選擇可靠的自適應重合閘來識別故障類型，從而準確重合于瞬時性故障，可以有效提高電力系統穩定性。在發生接地故障時，為了加快潛供電弧的熄滅，特高壓輸電線路普遍采用帶有中性點小電抗的并聯電抗器。

目前，國內外對于特高壓同桿雙回輸電線路單相自適應重合閘故障識別方法的研究主要有以下兩類：第一類是通過分析故障相恢復電壓特性，利用中性點小電抗電壓與故障相端電壓的幅值比來進行判斷，但是，該方法對于帶并聯電抗器的線路可能會由于拍頻振蕩產生較大的誤差而導致誤判，因此，更加精確的恢復電壓法還有待進一步研究與完善。另一類方法是利用二次電弧階段的電弧特性來進行判斷，該方法能夠捕捉電弧熄滅時刻，對于掌握最佳重合閘時間有一定優勢，但該類方法需要在十分復雜的故障波形中提取有效信息，對采樣頻率有很高的要求，實現起來難度較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種原理簡單，判據可靠，同時避免了由于拍頻振蕩產生較大的誤差而導致誤判的特高壓同桿雙回線單相自適應重合閘故障識別方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該特高壓同桿雙回線單相自適應重合閘故障識別方法，包括由Ⅰ回線和Ⅱ回線兩組回線組成的特高壓同桿雙回輸電線路，在Ⅰ回線中包括A相、B相和C相三相線路，Ⅱ回線中包括A′相、B′相和C′相三相線路，雙回線的兩端分別記為M端和N端，M端帶有并聯電抗器，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，一端帶有并聯電抗器的特高壓同桿雙回輸電線路中發生跨線接地故障，故障相跳閘，采集得到故障相并聯電抗器電壓

步驟2，計算故障相并聯電抗器電壓的計算值U_LA與實際測量值的差值：

步驟3，計算步驟2中所述的差值：與中性點小電抗電壓之比的絕對值

步驟4，判斷步驟3中得到的：的值是否小于1，如果小于1，執行步驟6，如果大于1，執行步驟5；

步驟5，在設定時間以內，判斷的值是否始終大于1，如果始終大于1，執行步驟7，否則執行步驟6；

步驟6，判定特高壓同桿雙回線上出現的跨線接地故障為瞬時性故障，執行重合閘操作；

步驟7，判定特高壓同桿雙回線上出現的跨線接地故障為永久性故障，重合閘閉鎖。

優選的，步驟2中所述的故障相并聯電抗器電壓的計算值U_LA的計算模型為：

其中：U_MAΙ為Ⅰ回線M端故障相A相電壓，為中性點小電抗電壓。

優選的，所述的中性點小電抗電壓的計算模型為：

其中：為流過中性點小電抗的電流，為中性點電抗值。

優選的，所述的Ⅰ回線M端故障相A相電壓U_MAΙ的計算模型為：

其中：U_y為雙回輸電線路健全相對Ⅰ回線中A相的電容耦合電壓，U_L為雙回輸電線路健全相對Ⅰ回線中A相的電磁耦合電壓。

優選的，所述的電磁耦合電壓U_L的計算公式為：

U_L＝(I_MBΙ+I_MCΙ)Z_md+(I_MAΙΙ+I_MCΙΙ)Z′_md