本發明專利技術涉及一種基于波形估計的帶并聯電抗器輸電線路故障性質判別方法。現有的故障性質判據應用范圍各異，受影響的因素較多。本發明專利技術首先采樣健全相單側線路端電壓和電流以及并聯電抗器中的電流量。其次以瞬時性故障恢復電壓階段等效模型為參考模型，計算故障相端電壓。然后利用時域波形估計的方法得到故障相端電壓計算值與實際值的相似度。最后利用相似度計算得到的目標比例系數與整定值連續比較來判斷故障性質。本發明專利技術故障性質判別受影響因素少、靈敏度高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力系統
，具體是涉及一種。
技術介紹
目前國內外輸電線路中基本都采用的是自動重合閘技術，對保證電力系統穩定運行起著至關重要的作用。然而，自動重合閘在帶來巨大經濟效益的同時，也給電力系統帶來了負面的影響。因為輸電線路的故障性質分為瞬時性故障和永久性故障，如果重合于永久性故障上，相當于電力設備再次受到故障電流的沖擊，會縮短電力設備的壽命。為了減少電力系統的損失，在重合閘之前判斷出故障性質顯得至關重要。浙江大學繼電保護實驗室研究發現，不同性質的故障具有不同的故障特征。可以先通過假設為瞬時性故障，建立等效電路模型，利用電路原理知識計算得到故障相線路端電壓量，然后通過比較該計算值與實際值的波形相似度和偏差量來識別故障性質。若波形相似度接近于1，而且偏差量很小，是瞬時性故障，否則是永久性故障。把基于最小二乘的波形估計理論加入到故障性質判別中是一個新的嘗試。為了更充分利用不同故障性質下故障特征的差異以及減小誤判的可能，構造了基于波形相似度和偏差值的目標函數仏在瞬時性故障恢復電壓階段V值很小，而在永久性故障時V值較大。此外，由于帶并聯電抗器的輸電線路在瞬時性故障恢復電壓階段存在拍頻現象(除工頻分量外，還存在頻率相近的自由頻率分量)，而在永久性故障下端電壓只存在工頻分量，因此一周波內故障相端電壓積分絕對值G大小在不同故障性質下存在很大的差異。在瞬時性故障恢復電壓階段G值很大，而在永久性故障時G值較小。利用V與G的比值I與整定值進行比較可以準確地判斷出故障性質，而且能夠實時地得到故障消失時刻，從而可以實現永久性故障可靠不重合閘，瞬時性故障最佳時間快速重合閘的目標。大量分析發現，該 方法判斷靈敏度高，耐過渡電阻能力強，而且不受故障位置、系統頻率和負荷電流等因素的影響，可罪性聞
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種。本專利技術根據瞬時性故障時恢復電壓階段的等效電路模型，利用已知準確可測得的電氣量計算得到故障相線路端電壓P ;而實際值w可以利用并聯電抗器的電流量求解得到。因此，如果是瞬時性故障而且故障消失后，計算值與實際值的差距將很小，而在瞬時性故障消失之前和永久性故障時計算值與實際值的差距較大。構造目標函數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
基于波形估計的帶并聯電抗器輸電線路故障性質判別方法，在輸電線路發生單相接地故障使得故障相線路兩側斷路器跳閘后，執行以下步驟：步驟(1)：采樣獲得健全相線路一側的電壓量和電流量以及并聯電抗器中的電流量；設健全相線路一側的電壓量和電流量為：???????????????????????????????????????????????、和，并聯電抗器中的電流量為：；步驟(2)：計算故障相線路端電壓值；具體是：以瞬時性故障時恢復電壓階段等效電路模型為參考模型，根據電路原理的知識，可以得到利用已知量求解故障相端電壓的微分方程：其中：，為線路的對地電容；為相間電容；為線路自電阻；Rml為線路互電阻；Ls為線路自電感；Lml為線路互電感；Lm為并聯電抗器等效相間電感；L0為并聯電抗器等效對地電感；Lm和?L0可以通過得到，分別為并聯電抗器和中性點小電抗的電感值；在求解上述微分方程時用差分代替微分，并且進行平滑處理，得到故障相線路端電壓值；步驟(3)：計算偏差量；具體是：計算故障相線路端電壓實際值與計算值一周波內的偏差量絕對值總和：，其中：N為20ms中采樣數據長度，i為采樣起始時刻；步驟(4)：?計算波形相似度λ；為了能夠準確地估計出波形之間的相似度，采用最小二乘波形估計的方法連續計算相似度的值：；步驟(5)：構造目標函數：，其中和λ分別為步驟(3)和步驟(4)中計算得到的偏差量和波形相似度；令，其中Ts為采樣周期；利用U和Uz計算得到目標比例系數：；步驟(6)：將目標比例系數K與裕度整定值進行比較，輸出結果為out：，此處整定值設定為0.3；若在跳閘后的設定時間內，K值能夠持續小于整定值，即out出現連續時間高電平，則判定為瞬時性故障，經過一定延時后進行重合閘操作；若在設定時間內K值連續大于整定值，即out保持低電平，則判定為永久性故障，線路跳開后不重合閘。2012105600652100001dest_path_image002.jpg,2012105600652100001dest_path_image004.jpg,2012105600652100001dest_path_image006.jpg,2012105600652100001dest_path_image008.jpg,2012105600652100001dest_path_image010.jpg,2012105600652100001dest_path_image012.jpg,2012105600652100001dest_path_image014.jpg,2012105600652100001dest_path_image016.jpg,2012105600652100001dest_path_image018.jpg,2012105600652100001dest_path_image020.jpg,2012105600652100001dest_path_image022.jpg,2012105600652100001dest_path_image024.jpg,378695dest_path_image010.jpg,2012105600652100001dest_path_image026.jpg,2012105600652100001dest_path_image028.jpg,2012105600652100001dest_path_image030.jpg,2012105600652100001dest_path_image032.jpg,2012105600652100001dest_path_image034.jpg,2012105600652100001dest_path_image036.jpg,2012105600652100001dest_path_image038.jpg,837270dest_path_image026.jpg,2012105600652100001dest_path_image040.jpg,2012105600652100001dest_path_image042.jpg,2012105600652100001dest_path_image044.jpg...
【技術特征摘要】
1.基于波形估計的帶并聯電抗器輸電線路故障性質判別方法，在輸電線路發生單相接地故障使得故障相線路兩側斷路器跳閘后，執行以下步驟 步驟(1):采樣獲得健全相線路一側的電壓量和電流量以及并聯電抗器中的電流量；設健全相線路一側的電壓量和電流量為 U，并聯電抗器中的電流量為hex ;步驟(2):計算故障相線路端電壓值G ;具體是以瞬時性故障時恢復電壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王慧芳，林達，何奔騰，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
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