配电线路自适应重合闸方法和故障性质识别方法技术

本发明专利技术涉及配电线路自适应重合闸方法和故障性质识别方法，根据不同的故障类型进行重合闸控制，而且，在相关的故障相间回路投入电容器，并检测电容器投入后三相电流，根据电流满足的关系判断线路是否发生永久性故障，当发生永久性故障时闭锁重合闸，否则开放重合闸。该方法中只涉及一种外部添加的设备——电容器，投入成本较低，而且，该方法过程简单，只需在投入电容器后分析三相电流之间的关系来判断故障线路故障是瞬时性的还是永久性的，无需进行很复杂的运算，也无需建立很复杂的方程。运算过程很简单，对应在实施时可靠性较高，控制系统在执行该方法对应的软件程序时负担较轻，控制系统无需承担较重的运算负担，对控制系统的硬件要求较低。

【技术实现步骤摘要】
配电线路自适应重合闸方法和故障性质识别方法
本专利技术涉及配电线路自适应重合闸方法和故障性质识别方法。
技术介绍
由于线路故障以瞬时性故障居多，当线路发生瞬时性故障时，重合闸可快速恢复系统供电，大大提高了电网的供电可靠性。但当线路发生永久性故障时，重合闸动作后将会给系统带来第二次冲击，这不利于断路器的使用寿命和电网本身的稳定性。申请公布号为CN107394757A的中国专利申请文件中公开了一种配电网相间故障重合前无故障识别方法，包括以下步骤：(1)采集配电网线路发生故障后至重合前期间线路并联补偿电容器的三相电压瞬时采样值、线路始端三相电流、并联电容器组三相电流，计算相电压差，线路相电流、相电流差及其一阶差分，(2)利用相电压差和相电流差构造关于故障回路等值电阻和故障距离参数识别方程，并建立冗余方程组计算故障回路等值电阻和故障距离，然后顺次推移数据窗，得到辨识参数的序列，(3)利用相间故障重合前无故障识别判据进行故障状态甄别，当判断故障为瞬时性故障时，重合闸动作，当判断为永久性故障时，重合闸不动作。虽然该方法能够判断故障的类型，并根据故障类型进行重合闸操作，但是，该方法过程很繁琐，其中涉及很多参数，并且还需要进行很复杂的计算，比如：利用配电网相间故障三相跳闸后并联补偿电容器的电压、电流的时域特性，建立故障相回路的关于电弧电阻和故障位置的辨识方程，根据计算的电弧电阻的幅值和变化率特征进行故障性质识别，等等。过程繁琐对应在实施时可靠性较低，控制系统在执行该方法对应的软件程序时负担很重，对控制系统的硬件要求很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种配电线路自适应重合闸方法，用以解决现有的重合闸方法的过程比较繁琐的问题。本专利技术同时提供一种配电线路故障性质识别方法。为实现上述目的，本专利技术包括以下技术方案。一种配电线路自适应重合闸方法，包括针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略和/或针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略：所述针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略包括以下步骤：(1)先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器；(2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的中间值和最小值，若中间值大于设定倍数的最小值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；(3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸；所述针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略包括以下步骤：1)在故障时线电压最小的两相对应的相间回路投入电容器；2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的最大电流与设定电流阈值，若最大电流大于设定电流阈值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸。对于故障类型为不对称相间短路故障，在重合闸动作前根据故障的选相结果，先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器，根据电容器投入后三相电流的暂态特征，即比较三相电流中的中间值和最小值，根据中间值与设定倍数的最小值之间的大小关系识别线路故障是瞬时性的还是永久性的，若是瞬时性故障则开放重合闸，若是永久性故障则闭锁重合闸。对于故障类型为对称的三相短路故障，在重合闸动作前根据故障的选相结果，在任两相对应的相间回路投入电容器，根据电容器投入后三相电流的暂态特征，即比较三相电流中的最大电流与设定电流阈值，根据最大电流与设定电流阈值的大小关系识别线路故障是瞬时性的还是永久性的，若是瞬时性故障则开放重合闸，若是永久性故障则闭锁重合闸。该方法中只涉及一种外部添加的设备——电容器，除此之外，无需增加其他的设备，投入成本较低，而且，该方法过程简单，只需在投入电容器后分析三相电流之间的关系来判断故障线路故障是瞬时性的还是永久性的，无需进行很复杂的运算，也无需建立很复杂的方程。运算过程很简单，对应在实施时可靠性较高，控制系统在执行该方法对应的软件程序时负担较轻，控制系统无需承担较重的运算负担，对控制系统的硬件要求较低。一种配电线路故障性质识别方法，包括针对故障类型为不对称相间短路故障的故障性质识别策略和/或针对故障类型为对称的三相短路故障的故障性质识别策略：所述针对故障类型为不对称相间短路故障的故障性质识别策略包括以下步骤：(1)先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器；(2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的中间值和最小值，若中间值大于设定倍数的最小值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；所述针对故障类型为对称的三相短路故障的故障性质识别策略包括以下步骤：1)在故障时线电压最小的两相对应的相间回路投入电容器；2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的最大电流与设定电流阈值，若最大电流大于设定电流阈值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障。附图说明图1是不对称相间短路故障对应的瞬时性故障的等效电路图；图2是不对称相间短路故障对应的永久性故障的等效电路图；图3是对称的三相短路故障对应的瞬时性故障的等效电路图；图4是对称的三相短路故障对应的永久性故障的等效电路图；图5是配电线路自适应重合闸系统的实施电路接线示意图。具体实施方式配电线路自适应重合闸方法实施例本实施例提供的配电线路自适应重合闸方法适用的故障类型为不对称相间短路故障和对称的三相短路故障，因此，该配电线路自适应重合闸方法包括针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略和/或针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略，也就是说，该重合闸方法可以包括上述两个重合闸策略中的任意一个，也可以同时包括这两个重合闸策略，本实施例以同时包括这两个重合闸策略为例。针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略包括以下步骤：(1)先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器，也就是说，设定AB相间、BC相间和CA相间中，故障相是第一相间，顺序往后是第二相间，最后是第三相间，第一相间连接电容器的两端；第二相间和第三相间有两种处理方式：一、第二相间短连，第三相间不接线；二、第二相间不接线，第三相间短接；(2)检测电容器投入后三相电流(这里，电容器投入点和相间短接点位于线路开关和CT之间，通过CT检测电容器投入后三相电流)，然后，根据三相电流暂态特征识别故障特性：采用相对原理，比较三相电流中的中间值Imid和最小值Imin，若中间值大于设定倍数的最小值(即Imid>k*Imin，这里k为设定的不对称系数，一般取3～10)，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；(3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸。另外，上述中，设定AB相间、BC相间和CA相间中，故障相是第一相间，顺序往后是第二相间，最后是第三相间，因此，第一相间、第二相间和第三相间与AB相间、BC相间和CA相间的对应关系并不唯一。针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略包括以下步骤：1)在故障时线电压最小的两相对应的相间回路投入电容器；2)检测电容器投入后三相电流，检测方式与上段相同，然后，根据三相电流暂态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电线路自适应重合闸方法，其特征在于，包括针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略和/或针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略：所述针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略包括以下步骤：(1)先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器；(2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的中间值和最小值，若中间值大于设定倍数的最小值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；(3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸；所述针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略包括以下步骤：1)在故障时线电压最小的两相对应的相间回路投入电容器；2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的最大电流与设定电流阈值，若最大电流大于设定电流阈值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸。

【技术特征摘要】
1.一种配电线路自适应重合闸方法，其特征在于，包括针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略和/或针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略：所述针对故障类型为不对称相间短路故障的重合闸策略包括以下步骤：(1)先短接任一故障相与正常相的相间回路，再在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器；(2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的中间值和最小值，若中间值大于设定倍数的最小值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；(3)当线路发生永久性故障时闭锁重合闸，当线路发生瞬时性故障时开放重合闸；所述针对故障类型为对称的三相短路故障的重合闸策略包括以下步骤：1)在故障时线电压最小的两相对应的相间回路投入电容器；2)检测电容器投入后三相电流，比较三相电流中的最大电流与设定电流阈值，若最大电流大于设定电流阈值，则判断线路发生永久性故障，否则判断线路发生瞬时性故障；3)当线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟乐，刘星，吴水兰，刘健，张志华，许云龙，朱若松，姜睿智，刘洋，史宏光，薛建民，胡志明，王全海，孔晓民，张义，席亚克，李新文，艾春雨，牛勇强，敬玺，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41