[發明專利]基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法、控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201810480291.7
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108631258A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 董新濤;李寶偉;李旭;李文正;姜自強;王東興;胡沙沙;杜延輝;都磊;郝慧貞;唐艷梅;趙劍松;陳繼瑞;牛強;王占輝
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H02H7/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發明涉及電力系統故障判斷技術領域，特別是基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法、控制方法及裝置。該裝置包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器中并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行程序時實現獲取斷路器的跳令信息，當有跳令啟動時，根據全周傅里葉算法計算得到相電流幅值，若相電流幅值大于設定失靈相電流幅值，則根據傅里葉級數計算得到直流幅值，當相電流幅值大于設定倍數的直流幅值，經過延時確認，判定為斷路器失靈，控制斷路器失靈保護動作，該方法能夠準確識別拖尾電流，速動性、可靠性較高，解決了采用半周傅里葉算法作為故障判據缺乏合理性，易造成故障判斷錯誤的問題。

技術領域

本發明涉及電力系統故障判斷技術領域，特別是基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法、控制方法及裝置。

背景技術

隨著電力系統規模的發展，用電量需求不斷增加，交流電網大規模擴建，同時高壓直流輸電系統也在迅速發展，我國已形成了復雜的大規模交直流混連輸電系統，并呈現出特有的強直弱交特征，故障發生時如果不能很快切除，將會影響系統穩定運行。目前高壓交流系統均配置有雙套的速動主保護能夠在故障發生30ms動作出口，100ms切除故障。但由于歷史原因依然存在主保護死區，且在運行中發生過多次的開關失靈，開關擊穿也偶有發生，若考慮故障情況下開關拒動、CT死區故障等，故障將有失靈保護等后備保護切除，故障切除時間將由100ms延長至400ms以上，會造成直流持續換相失敗或功率跌落，對送、受端電網都造成嚴重功率沖擊，甚至造成穩定破壞。

有中國專利公布號為CN107134763A的專利文獻公開了一種故障跳閘快速返回的判別方法，在有跳令的情況下，獲取電流的半周差分傅里葉值，當電流半周差分傅里葉值大于設定值時，通過半周直流分量計算得到半周直流分量，若半周直流分量大于設定倍數的半周差分傅里葉值的模值，則判定故障跳閘返回。雖然該半周差分傅里葉算法能夠對直流電流有較好的濾除，但對2次諧波和其他偶次諧波的誤差會放大，上述方法中未考慮2次諧波和其他偶次諧波的誤差會放大，因此上述將在故障中出現誤判，從而加長失靈故障的判別時間；同時，其中理論上半周直流分量的計算公式，即利用半周窗的積分，并不能計算直流，半周窗的積分僅能將周期為10ms的諧波濾除，即濾除2次諧波和其他偶次諧波，對基波和其他奇次諧波無法濾除，不能成為直流算法，且于上述半周差分傅里葉值的計算出現矛盾，因此，上述半周傅里葉算法在應用到故障判斷時不夠準確、缺乏合理性，可能造成故障誤判。

發明內容

本發明的目的是提供基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法、控制方法及裝置，用以解決采用半周傅里葉算法作為故障判據缺乏合理性，易造成故障誤判的問題。

為了能夠有效地進行濾波處理，并準確識別拖尾電流，合理性、可靠性較高，解決了采用半周傅里葉算法作為故障判據缺乏合理性，易造成故障誤判的問題。本發明提供一種基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法，包括以下步驟：

1)獲取斷路器的跳令信息，判斷是否有跳令啟動；

2)當有跳令啟動時，根據全周傅里葉算法計算得到相電流幅值，判斷所述相電流幅值是否大于設定失靈相電流幅值；

3)若大于，則根據傅里葉級數計算得到直流幅值，判斷所述相電流幅值是否大于設定倍數的直流幅值；

4)若大于，則經過設定時間的延時確認后判定為斷路器失靈。

作為本發明提供的一種基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法的改進，步驟3)中所述直流幅值的計算公式如下：

其中，N為周期采樣點數；x_k為采樣點值。

作為本發明提供的一種基于傅氏算法的斷路器失靈判別方法的進一步改進，所述設定倍數為0.8～1。

為了在斷路器失靈的情況下控制相應的動作，防止電網損害，本發明還提供一種基于傅氏算法的斷路器失靈控制方法，包括以下步驟：