[發明專利]風電場集電線故障定位方法

在審

• 申請號: 202011472359.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112505489A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 盧茂茂;肖盛忠;薩仁娜;朱軼;李凌峰;張宇楠;金鑫
• 申請（專利權）人: 內蒙古華電玫瑰營風力發電有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;周乃鑫

1.一種風電場集電線故障定位方法，用于定位風電場集電線不對稱接地故障，所述風電場包含多條集電線，每條集電線連接有多個風電機組，所述多個風電機組將該條集電線劃分為若干區段，所述多條集電線的首端均接入升壓站中的中壓母線上，并經主變壓器與系統相連；其特征在于，所述故障定位方法，包含以下步驟：

S1、計算所有集電線首端零序電流有效值，并通過比較各個集電線首端零序電流有效值的大小定位故障點所在集電線；

S2、計算故障集電線各區段的電流不對稱程度差，并通過比較故障集電線各區段的電流不對稱程度差的大小定位故障區段。

2.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，所述步驟S1前還包括以下步驟：

采集中壓母線的零序電壓，并根據中壓母線的零序電壓有效值判斷風電場是否出現不對稱接地短路故障，若是，則執行步驟S1；若不是，則重復執行本步驟。

3.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，所述風電場集電線故障定位方法，還包括以下步驟：采集中壓母線三相電壓有效值，并通過比較中壓母線三相電壓有效值的大小判斷風電場故障類型。

4.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，步驟S1中，所述計算所有集電線首端零序電流有效值的方法，包含以下步驟：

采集所有集電線首端三相電流相量；

根據集電線首端三相電流相量分別計算各條集電線首端零序電流的有效值；

所述集電線首端零序電流的有效值等于所述集電線首端零序電流相量的模值，所述集電線首端零序電流相量計算公式為：

式中，分別表示第i條集電線首端的三相電流相量。

5.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，步驟S1中，所述定位故障點所在集電線的方法，包含：比較所有集電線首端零序電流有效值的大小，并將其中零序電流有效值最大的集電線作為故障點所在集電線。

6.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，步驟S2中，所述故障集電線各區段的電流不對稱程度差的計算方法，包含以下步驟：

采集故障集電線各區段的首端以及最后一個區段的末端的三相電流相量；

根據采集的三相電流相量分別計算各區段的首端以及最后一個區段的末端的電流不對稱程度指標；

根據所計算的電流不對稱程度指標計算故障集電線各區段的電流不對稱程度差；

所述電流不對稱程度指標的計算公式為：

式中，分別表示故障集電線某一區段的首端或最后一個區段的末端的三相電流相量；

所述各區段的電流不對稱程度差的計算公式為：

ΔHI_k＝HI_m-HI_n

式中，HI_m、HI_n分別表示故障集電線第k區段的首端的電流不對稱程度指標、近鄰第k區段的下一區段的首端的電流不對稱程度指標，所述第k區段為最后一個區段時，HI_n為第k區段的末端的電流不對稱程度指標。

7.如權利要求1所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，步驟S2中，所述定位故障區段的方法，包含：比較故障集電線各區段的電流不對稱程度差的大小，并將其中電流不對稱程度差數值最大的區段作為故障區段。

8.如權利要求2所述的風電場集電線故障定位方法，其特征在于，所述采集中壓母線零序電壓的方法，包括以下步驟：

采集風電場升壓站中的中壓母線的三相電壓相量；

根據中壓母線的三相電壓相量計算中壓母線零序電壓有效值；

所述中壓母線零序電壓的有效值等于所述中壓母線零序電壓相量的模值，所述中壓母線零序電壓相量計算公式為：

式中，分別為中壓母線的三相電壓相量。