[發(fā)明專利]一種串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810000710.2
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108199349A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周澤昕;柳煥章;杜丁香;王興國;曹虹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法和裝置，先計算零序差動電流啟動門檻值和制動系數(shù)，然后確定零序差動電流啟動判據(jù)和閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)判據(jù)，最后判斷閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)是否動作。本發(fā)明提供的串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法中，閥側(cè)繞組發(fā)生小匝間故障時，統(tǒng)一潮流控制器保護(hù)不動作的前提下，匝間保護(hù)能夠準(zhǔn)確快速動作，保證閥側(cè)繞組匝間故障快速隔離，避免損壞閥側(cè)繞組，保證串聯(lián)變壓器安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)輸電走廊日趨飽和，依靠建設(shè)新輸電線路來增加輸送容量將會越來越困難，大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提高電網(wǎng)輸送功率、降低損耗等需求成為了迫切需要解決的難點(diǎn)問題。統(tǒng)一潮流控制器(Unified Power Flow Controller，UPFC)為迄今為止功能最全面的新一代柔性交流輸電設(shè)備能分別或同時實(shí)現(xiàn)并聯(lián)補(bǔ)償、串聯(lián)補(bǔ)償、移相和端電壓調(diào)節(jié)等多種基本功能，其在實(shí)際工程中的應(yīng)用具有較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

串聯(lián)變壓器是UPFC的重要組成部分，其閥側(cè)繞組與換流閥相連，網(wǎng)側(cè)繞組直接串入輸電線路，給線路注入幅值和相角均可控的電壓矢量，從而實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)功能。串聯(lián)變壓器運(yùn)行方式的特殊性決定了其結(jié)構(gòu)及特性與傳統(tǒng)變壓器有很大的不同。

現(xiàn)有技術(shù)中為了隔離串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間故障，配置串聯(lián)變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)，當(dāng)網(wǎng)側(cè)電流與折算至網(wǎng)側(cè)的閥側(cè)電流的相量和大于啟動門檻且滿足動作特性時，保護(hù)立即動作出口，閉合串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)、閥側(cè)開關(guān)。但當(dāng)發(fā)生小匝間故障時，縱聯(lián)差動保護(hù)拒動，導(dǎo)致縱聯(lián)差動保護(hù)靈敏度不足，串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間故障不能可靠隔離。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中縱聯(lián)差動保護(hù)靈敏度不足導(dǎo)致的串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間故障不能可靠隔離的缺陷，本發(fā)明提供一種串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法和裝置，先計算零序差動電流啟動門檻值和制動系數(shù)，然后根據(jù)零序差動電流啟動門檻值確定零序差動電流啟動判據(jù)，并根據(jù)制動系數(shù)確定閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)判據(jù)，最后根據(jù)零序差動電流啟動判據(jù)和閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)判據(jù)判斷閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)是否動作，本發(fā)明提供的閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)靈敏度高，串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組小匝間故障能夠快速可靠隔離。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)方法，所述串聯(lián)變壓器包括閥側(cè)繞組、網(wǎng)側(cè)繞組和平衡繞組；包括：

計算零序差動電流啟動門檻值和制動系數(shù)；

根據(jù)零序差動電流啟動門檻值確定零序差動電流啟動判據(jù)，并根據(jù)制動系數(shù)確定閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)判據(jù)；

根據(jù)零序差動電流啟動判據(jù)和閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)判據(jù)判斷閥側(cè)繞組匝間零序差動保護(hù)是否動作。

所述零序差動電流啟動門檻值按下式計算：

其中，I_set表示零序差動電流啟動門檻值，λ₁和λ₂表示線性比例系數(shù)，λ₁＞0，且λ₂＞0；表示故障前網(wǎng)側(cè)繞組的縱向電壓。

所述制動系數(shù)按下式計算：

其中，K₁表示制動系數(shù)，表示故障后網(wǎng)側(cè)繞組兩端電流幅值小者的零序電流，η₁和η₂表示線性比例系數(shù)，η₁＞0，且η₂＞0。

根據(jù)零序差動電流啟動門檻值，按下式確定零序差動電流啟動判據(jù)：