[發明專利]適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘方法及系統

在審

• 申請號: 202210495955.3
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114597851A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 桂小智;潘本仁;梁振鋒;張妍;萬勇;王冠南;趙曉婷;周仕豪
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;西安理工大學
• 主分類號: H02H3/06
• 分類號: H02H3/06;H02H7/26
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開一種適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘方法及系統，方法包括：對故障相一側的并聯電抗器電流進行連續采樣，使得到采樣序列；將采樣序列輸入至預設的矩陣方程中，使得到待解矩陣方程，其中預設的矩陣方程中包含并聯電抗器電流的直流分量、并聯電抗器電流的低頻自由分量和并聯電抗器電流的工頻分量；判斷自由分量幅值和工頻分量幅值是否符合預設的判別條件且符合時間是否大于預設時間閾值；若自由分量幅值和工頻分量幅值符合預設的判別條件且符合時間大于預設時間閾值，則判定故障側的故障類別為瞬時性故障，并發出重合閘動作命令。能夠避免重合于永久性故障導致直流系統換相失敗，甚至發生極閉鎖。

技術領域

本發明屬于電力系統繼電技術領域，尤其涉及一種適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘方法及系統。

背景技術

我國已經建成全世界規模最大、電壓等級最高的交直流混聯電網。各大區域電網已通過超特高壓交直流輸電線路實現了互聯，高壓直流輸電線路承擔了34%的傳輸功率。電力系統呈現出交直流電網混聯，大規模電力跨區輸送的顯著特征，電網的復雜度與運行難度顯著提升。

由于直流系統的控制作用以及換流器的非線性特性，交直流混聯系統帶并聯電抗器交流線路發生單相接地故障，斷路器跳開后的電氣量特征與純交流系統不同，直流系統會向交流系統中注入大量的諧波和非周期分量，導致故障相電壓中存在大量非特征諧波；并聯電抗器會對故障產生的非周期分量提供通路，導致并聯電抗器電流中含有大量非周期分量。電氣量特征的差異導致部分傳統單相自適應重合閘判據在交直流混聯系統交流線路中無法準確識別故障性質。因此，研究適用于交直流混聯系統帶并抗交流線路的單相自適應重合閘判據有助于交直流混聯電網的安全穩定運行。

發明內容

本發明提供一種適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘方法及系統，用于解決無法在交直流混聯系統交流線路中準確識別故障性質的技術問題。

第一方面，本發明提供一種適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘方法，包括：對故障相一側的并聯電抗器電流進行連續采樣，使得到采樣序列；將所述采樣序列輸入至預設的矩陣方程中，使得到待解矩陣方程，其中預設的矩陣方程中包含并聯電抗器電流的直流分量、并聯電抗器電流的低頻自由分量和并聯電抗器電流的工頻分量，所述待解矩陣方程的表達式為：，式中，為系數矩陣，為待求參數矩陣，待求參數矩陣中包含6個待求參數；為常數矩陣；所述待解矩陣方程進行求解得到并聯電抗器電流的低頻自由分量幅值和并聯電抗器電流的工頻分量幅值；判斷所述低頻自由分量幅值和所述工頻分量幅值是否符合預設的判別條件且符合時間是否大于預設時間閾值，其中所述判別條件的表達式為：，式中，為并聯電抗器電流的低頻自由分量幅值，為并聯電抗器電流的工頻分量幅值，為可靠系數；若所述低頻自由分量幅值和所述工頻分量幅值符合預設的判別條件且符合時間大于預設時間閾值，則判定故障側的故障類別為瞬時性故障，并發出重合閘動作命令。

第二方面，本發明提供一種適用于帶并抗交流線路的單相自適應重合閘系統，包括：采樣模塊，配置為對故障相一側的并聯電抗器電流進行連續采樣，使得到采樣序列；輸入模塊，配置為將所述采樣序列輸入至預設的矩陣方程中，使得到待解矩陣方程，其中預設的矩陣方程中包含并聯電抗器電流的直流分量、并聯電抗器電流的低頻自由分量和并聯電抗器電流的工頻分量，所述待解矩陣方程的表達式為：，式中，為系數矩陣，為待求參數矩陣，待求參數矩陣中包含6個待求參數；為常數矩陣；求解模塊，配置為對所述待解矩陣方程進行求解得到并聯電抗器電流的低頻自由分量幅值和并聯電抗器電流的工頻分量幅值；判斷模塊，配置為判斷所述低頻自由分量幅值和所述工頻分量幅值是否符合預設的判別條件且符合時間是否大于預設時間閾值，其中所述判別條件的表達式為：，式中，為并聯電抗器電流的低頻自由分量幅值，為并聯電抗器電流的工頻分量幅值，為可靠系數；判定模塊，配置為若所述低頻自由分量幅值和所述工頻分量幅值符合預設的判別條件且符合時間大于預設時間閾值，則判定故障側的故障類別為瞬時性故障，并發出重合閘動作命令。