[發明專利]一種配電網相間故障重合前無故障識別方法

有效

• 申請號: 201710824220.X
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107394757B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 張志華;劉健;邵文權;張鈺聲;張小慶;薛建;鎖軍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院;西安工程大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/06;G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發明公開一種配電網相間故障重合前無故障識別方法：采集線路在故障至重合前期間采集配電網線路發生故障后至重合前期間線路并聯補償電容器的三相電壓瞬時采樣值u_φ(k)、線路始端相電流i_{φ_l}(k)、并聯電容器相電流i_{φ_c}(k)，計算相電壓差u_φφ(k)，線路相電流i_φ(k)、相電流差i_φφ(k)及其同時計算一階差分值di_φφ(k)，其中φ＝A,B,C；利用相電壓差u_φφ(k)和相電流差i_φφ(k)識別方程u_φφ(k)＝R_f.A_φφ1(k)+p.A_φφ2(k)計算故障回路等值電阻R_f和故障距離p參數，然后順次推移數據窗，得到辨識參數的序列利用相間故障重合前無故障識別判據進行故障狀態識別，當判據持續成立時，則判為相間瞬時性故障且故障已經熄弧，重合閘重合動作；如果判據不成立，則持續判斷直至最大判別時間到達，此時判為永久性故障，重合閘不重合。本發明有效的提高相間重合的成功率。

技術領域

本發明涉及電力系統配電網繼電保護領域，尤其涉及到一種配電線路相間故障重合前無故障識別方法。

背景技術

我國配電網的短路故障(包括小電流接地系統中的單相接地短路)中絕大多數(70％～90％)是瞬時性故障，采用自動重合閘能夠消除配電網絕大多數瞬時性故障從而提高相間故障時配電網供電可靠性。但對于部分瞬時故障(電弧性故障)由于重合時故障電弧未熄滅將導致重合不成功。因此，進行重合前無故障狀態的識別避免重合于實質永久故障對于配電網線路重合閘重合成功率具有重要意義。

我國電力系統長期受“重發電側、輕供/配電側”觀念的影響，配電網保護方案往往只是強調保證電網本身的安全以及簡化保護配置，通常只需要變電站出口側和負荷末端側配置三段式電流保護并采用單次重合閘方式。配電網架空網絡相間故障時，保護動作跳閘，經固定延時重新合閘，若合閘時瞬時故障消失且絕緣恢復正常則合閘成功繼續供電；另一方面若合閘時故障點未消失則合閘于二次短路，再次跳閘不再重合，尤其是一旦出口保護再次跳閘意味著整條出現或分支線全部停電，停電范圍大且恢復供電時間長。目前配電網的相間故障以電弧性故障為主要形式，采用固定時限重合方式一方面直接導致熄弧緩慢的電弧性故障重合失敗，與重合于永久故障的類似，將給系統帶來二次短路沖擊；另一方面對于熄弧快速的電弧性故障，則將延長了非全相運行時間，相當于人為延長了停電時間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用配電網相間故障重合前無故障識別方法，以解決上述技術問題。本發明利用配電網并聯補償電容器的端電壓、電流以及線路始端電流信息進行相間故障時的電弧等值電阻的計算，利用電弧電阻的幅值及變化特征實現對相間電弧故障及熄弧時刻的捕捉，為實現配電網相間故障性質識別提供了良好的思路。本發明充分利用配電網相間故障三相跳閘后并聯補償電容器的電壓、電流的時域特征，建立故障相回路的關于電弧電阻和故障位置的辨識方程，根據計算的電弧電阻的幅值和變化率特征進行故障性質識別，一方面可靠識別了相間電弧性故障，另一方面準確捕捉了瞬時性故障熄弧時刻，進而實現相間重合前無故障狀態的可靠識別，為實現相間故障的自適應重合閘技術提供重要依據。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種配電網相間故障重合前無故障識別方法，包括以下步驟：