[發明專利]一種運行變電站消弧線圈配置和運行合理性的判斷方法

有效

• 申請號: 202110629527.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113346471B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王瓊;車傳強;竇冰杰;楊文良;劉濤瑋
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;G01R31/52
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種運行變電站消弧線圈配置和運行合理性的判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，參數的獲取與設定

步驟1.1，參數的獲取

獲取的參數包括：低壓配電網電壓等級U_e，分段母線接線方式，分段母線的編號，消弧線圈編號，消弧線圈調節原理，消弧線圈額定容量，消弧線圈安裝位置，分段母線運行方式，消弧線圈運行情況；

步驟1.2，參數的設定

(1)設變電站低壓側母線分段數量為J段，將J段分段母線中的任意一段分段母線記為分段母線F_n，其中，n為分段母線的序號，n＝1,...,J，J≤4；

(2)設變電站低壓側母線上共配置K個消弧線圈，K≤J,將K個消弧線圈中的任意一個記為消弧線圈X_k，其中k為消弧線圈的序號，k＝1,...,K；將消弧線圈X_k的額定容量記為Q_k、額定容量下消弧線圈X_k輸出的最大感性電流記為額定感性電流I_Lmax-k，

(3)當消弧線圈X_k安裝于分段母線F_n時，將該分段母線F_n的安裝信息記為安裝信息Z(n,k,I_Lmax-k)，當分段母線F_n未安裝消弧線圈時，將該分段母線F_n的安裝信息記為安裝信息Z(n,0,0)；

(4)所述分段母線F_n的運行方式包括并列運行或分列運行，將分段母線F_n的運行方式記為分段母線運行方式N_n，分段母線運行方式N_n的值，按照以下方式確定：

分段母線F₁的分段母線運行方式N₁＝1；

當分段母線F_n為分列運行時，N_n＝1；

當分段母線F_n與分段母線F_n+1并列運行時，N_n＝1，N_n+1＝0；

當分段母線F_n、分段母線F_n+1、分段母線F_n+2并列運行時，N_n＝1，N_n+1＝0，N_n+2＝0；

將低壓側母線上J段分段母線運行方式N_n的集合記為運行方式集合N^*，N^*＝{N₁,...,N_n,...,N_J}；

(5)所述消弧線圈X_k的運行情況用消弧線圈運行Y_k表示，消弧線圈運行Y_k的值按照以下方式確定：

若消弧線圈X_k未投入運行，Y_k＝0；

若消弧線圈X_k投入運行，Y_k＝1；

步驟2，判斷變電站當前運行工況下消弧線圈的連接情況

將當前運行工況下,安裝于分段母線F_n上的消弧線圈X_k輸出的最大感性電流,記為最大感性電流

對J段分段母線中的每一段分段母線F_n，依次從安裝信息Z(n,k,I_Lmax-k)中得到配置的消弧線圈的序號k及額定感性電流I_Lmax-k，并將I_Lmax-k賦值于得到n個最大感性電流將當前運行工況下分段母線F_n的安裝信息記為當前電氣位置信息

將J段分段母線的當前電氣位置信息的集合記為連接集合LZ^*，

步驟3，測試當前運行工況下測試點的電容電流值

步驟3.1，設在變電站低壓側母線上共有D個測試點，將其中任意一個測試點記為測試點C_i，i＝1,...,D，其中D≤J；

記當前運行工況下分段母線F_n的測試位置信息為C(n,i)，其中，i表示測試點編號，測試位置信息C(n,i)表示當前運行工況下電容電流測試工作中的第i個測試點在分段母線F_n處，測試位置信息C(n,i)按照以下方式確定：

首先設定分段母線F₁處為第1個電容電流測試點，然后從分段母線F₂到分段母線F_J，依次判斷分段母線運行方式N_n的數值：

若N_n＝0，則記為C(n,0)，表示分段母線F_n并列運行，不需進行電容電流測試；

若N_n＝1，則給定一個測試點編號i，并記錄當前運行工況下電容電流的測試位置信息C(n,i)；

步驟3.2，根據步驟3.1中所得到的測試位置信息C(n,i)，利用電容電流測試儀對各測試位置信息C(n,i)中的各分段母線F_n進行電容電流測試，得到各分段母線F_n的電容電流值

定義分段母線F_n的測試信息記為并將J段分段母線的測試信息的集合記為測試集合CS^*,

步驟4，判斷當前運行工況下消弧線圈配置是否滿足補償要求

步驟4.1，將消弧線圈的接地殘流記為接地殘流消弧線圈的脫諧度記為脫諧度υⁿ，計算公式分別如下：

若連接該消弧線圈的分段母線F_n分列運行，則：

若連接該消弧線圈的分段母線F_n并列運行，則：

其中，為最大感性電流之和，所述最大感性電流之和為：各段分段母線F_n并列運行時，所有并列在一起運行的各個分段母線F_n上所連接的所有消弧線圈輸出的最大感性電流值的和；

步驟4.2，對變電站低壓側母線的每一段分段母線F_n，從連接集合LZ^*和運行方式集合N^*中得到配置的消弧線圈的序號k及最大感性電流分段母線運行方式N_n的數據，并通過分段母線運行方式N_n的數據確定步驟4.1中所述最大感性電流之和

步驟4.3，在當前運行工況下，以分段母線F_n為判斷單元，從第一段分段母線F₁開始至第J段分段母線F_J止，逐個分段母線F_n分別計算得到接地殘流和脫諧度υⁿ；

從測試集合中獲取D個測試點對應的分段母線F_n的數據，根據步驟4.1給定的公式計算出D個接地殘流和脫諧度υⁿ值；

步驟4.4，判斷當前運行工況下消弧線圈配置是否滿足補償要求；

若υⁿ5％，認定當前運行工況下，補償容量不足，執行步驟6；

若υⁿ≥10％，認定當前運行工況下，消弧線圈滿足補償要求，執行步驟5；

若5％≤υⁿ10％，認定當前運行工況下，消弧線圈基本滿足補償要求，密切關注電容電流變化情況，并執行步驟5；

步驟5，判斷當前運行工況下消弧線圈運行的合理性

對K個消弧線圈中的每一個消弧線圈X_k判斷消弧線圈運行的合理性，具體的，從安裝信息Z(n,k,I_Lmax-k)中獲取額定感性電流I_Lmax-k的數據，并判斷消弧線圈運行Y_k的狀態；

若Y_k＝1，與該消弧線圈X_k對應的若Y_k＝0，該消弧線圈X_k未投入運行，

將上述數據重新代入步驟4.1的公式進行計算，得到考慮消弧線圈運行方式后連接在分段母線F_n上的消弧線圈X_k的脫諧度并記為第二脫諧度υ′ⁿ：

若υ′ⁿ＜5％，認定由于消弧線圈X_k退出運行，不能滿足運行要求，排查消弧線圈X_k退出原因，并執行步驟6；

若υ′ⁿ≥5％，認定滿足運行要求，該消弧線圈X_k退出運行，以規避多臺消弧線圈調諧的配合困難；

步驟6：改變運行方式，并檢驗消弧線圈的自適應能力

定義變電站的各段分段母線F_n調整運行方式后所形成的新的預設運行方式共計M個，將其中任何一種新的預設運行方式的編號記為m，m＝1,...,M，則新的運行方式集合記為預設運行方式集合

獲取當前運行方式下的運行方式集合N^*，判斷運行方式集合N^*中的所有分段母線的母線運行方式N_n是否均等于1：

1)是，則認定補償容量不足，需要增容改造，即判斷結束；

2)否，則核實N_n＝0的分段母線F_n是否可以調整為N_n＝1，即該分段母線F_n是否可以進行分列運行；

若不可以分列運行，認定補償容量不足，需要增容改造，即判斷結束；

若可以分列運行，即調整該分段母線F_n的運行方式，使其調整后的運行方式N_n＝1，將N_n＝1代入原運行方式集合N^*得到一個新的運行方式集合記為預設運行方式集合用取代N^*返回步驟2-步驟4.3計算得到預設脫諧度并再次進行判斷：

若認定該當前運行工況下，消弧線圈自適應能力不足，需要增容改造；

若認定該當前運行工況下，消弧線圈自適應能力滿足要求，調整運行方式后可滿足補償要求；

至此，運行變電站消弧線圈配置和運行合理性判斷結束。