[發(fā)明專利]一種用于含直流饋入的帶并補電抗線路自適應重合閘方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011460566.4 | 申請日： | 2020-12-11 |
| 公開（公告）號： | CN112653081B | 公開（公告）日： | 2022-11-01 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李永麗;徐泉洲;宋金釗 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | H02H3/06 | 分類號： | H02H3/06 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 程毓英 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 直流 電抗 線路 自適應 合閘 方法 | ||
本發(fā)明提供一種用于含直流饋入的帶并補電抗線路自適應重合閘方法，利用FEEMD算法從流過故障相并聯(lián)電抗器與中性點小電抗的電流中分解二次諧波分量，通過計算流過故障相并聯(lián)電抗器二次諧波分量與流過中性點小電抗二次諧波分量的比值來判定系統(tǒng)發(fā)生的故障類別；若在換相失敗期間實際計算比值序列均小于判據(jù)整定值，則判定為系統(tǒng)發(fā)生瞬時性故障，允許斷路器重合；否則判定為系統(tǒng)發(fā)生永久性故障，禁止斷路器重合。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護領(lǐng)域,尤其涉及一種含直流饋入的帶并補電抗線路的單相自適應重合閘方法。
背景技術(shù)
我國的一次能源和負荷需求具有逆向分布的特點，對遠距離輸電需求較高。高壓直流輸電技術(shù)因其具有傳輸容量大、運行可靠、有功損耗小的優(yōu)勢，已成為遠距離輸電的重要形式。為提高輸電系統(tǒng)供電可靠性，單相自動重合閘裝置已廣泛應用于交直流互聯(lián)系統(tǒng)。但傳統(tǒng)的單相自動重合閘轉(zhuǎn)置具有一定的盲目性，無法在故障前準確判定故障性質(zhì)進行自適應重合。倘若重合于永久性故障會使交流線路再一次承受短路電流沖擊，危害直流系統(tǒng)運行安全。因此，研究在重合前可準確判定故障性質(zhì)單相自適應重合閘技術(shù)，對交直流互聯(lián)電網(wǎng)的可靠運行具有重要意義。
當前對于單相自適應重合閘的研究主要針對純交流系統(tǒng)，所提出的單相自適應重合閘判據(jù)主要包括三類方法：基于電弧特性、基于恢復電壓特性與基于并聯(lián)電抗器電流特性。基于電弧特性的判據(jù)利用瞬時性故障時二次電弧反復熄滅與重燃所產(chǎn)生的高頻信號來判定故障性質(zhì)。此類判據(jù)不僅需較高的采樣頻率與準確的電弧模型，同時存在計算量較大的問題；基于恢復電壓特性的判據(jù)易受電網(wǎng)運行方式以及低頻振蕩分量的影響；基于并聯(lián)電抗器電流特性不適用于特定補償度下無拍頻特性的線路。
交直流互聯(lián)電網(wǎng)與純交流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，導致其在故障后出現(xiàn)不同于純交流系統(tǒng)新的電氣特征。換相失敗作為直流系統(tǒng)的常見故障之一，會導致直流系統(tǒng)向逆變側(cè)交流系統(tǒng)注入諧波分量，注入的諧波分量可能使傳統(tǒng)單相自適應重合閘判據(jù)所采集的電氣信號出現(xiàn)幅值與相位的波動，造成單相自適應重合閘判據(jù)誤判，直接危害交直流互聯(lián)系統(tǒng)運行安全。因此，研究適用于含直流饋入的交流系統(tǒng)新型單相自適應重合閘判據(jù)，對交直流互聯(lián)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于含直流饋入的帶并補電抗線路單相自適應重合閘方法。以輸電線路發(fā)生單相接地故障兩端斷路器跳閘后流過故障相并聯(lián)電抗器與中性點小電抗電流為研究對象，通過快速集合經(jīng)驗模態(tài)分解(fast ensembleempirical mode decomposition，F(xiàn)EEMD)與希爾伯特譜分析(Hilbert spectrumanalysis)計算二次諧波電流幅值比，進行瞬時性或永久性故障的檢測。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在交直流互聯(lián)系統(tǒng)發(fā)生換相失敗后可準確判定故障性質(zhì)，保護電力系統(tǒng)運行安全。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
一種用于含直流饋入的帶并補電抗線路自適應重合閘方法，利用FEEMD算法從流過故障相并聯(lián)電抗器與中性點小電抗的電流中分解二次諧波分量，通過計算流過故障相并聯(lián)電抗器二次諧波分量與流過中性點小電抗二次諧波分量的比值來判定系統(tǒng)發(fā)生的故障類別。包括如下的步驟：
(1)單相接地故障發(fā)生后，由故障選相元件確定故障相；對故障相并聯(lián)電抗器電流與中性點小電抗電流進行連續(xù)采樣，得到二者的采樣序列，分別為Xa＝{xa1,xa2,……,xan}，Xn＝{xn1,xn2,……,xnn}；
(2)對故障相并聯(lián)電抗器電流Xa與中性點小電抗電流Xn進行應用集合經(jīng)驗模態(tài)分解；對故障相并聯(lián)電抗器電流Xa分解過程如下：
(2.1)電流信號的預處理
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