一种发电厂出线单相自适应重合闸方法技术

本发明专利技术公开了一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，通过引入两种不同原理的故障性质诊断方法，根据故障线路的故障性质判别结果，在永久性故障下重合闸闭锁，保证故障线路不重合；在瞬时性故障下综合考虑潜供电流的衰减、重合闸与相应保护的配合等因素的影响，确定电厂出线的最优重合闸时间；当诊断结果为一种方法诊断为永久性故障，另一种方法为瞬时性故障时，综合考虑潜供电流的衰减，重合闸与相应保护的配合，以及重合于永久性故障下对系统的二次冲击的影响，确定最优的重合闸时间。本发明专利技术为发电厂出线自适应重合闸提供技术支撑，在提高供电连续性与可靠性的基础上，最大程度上确保电力系统稳定运行。

A Single-Phase Adaptive Reclosure Method for Outgoing Power Plants

The invention discloses a single-phase self-adaptive reclosing method for power plant outgoing lines. By introducing two different diagnostic methods of fault nature, reclosing and blocking under permanent fault can be ensured according to the distinguishing results of fault nature of fault lines, and the factors such as attenuation of secondary current, coordination of reclosing and corresponding protection can be comprehensively considered under transient fault. The optimal reclosing time of power plant outgoing line is determined by considering the attenuation of secondary current, the coordination of reclosing and corresponding protection, and the impact of reclosing on the secondary impact of system under permanent fault when the diagnosis result is a method to diagnose permanent fault and an instantaneous fault. The invention provides technical support for adaptive reclosure of power plant outgoing lines, and ensures the stable operation of power system to the greatest extent on the basis of improving the continuity and reliability of power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种发电厂出线单相自适应重合闸方法
本专利技术涉及一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，属于电力系统及自动化

技术介绍
自动重合闸技术是保证电力系统安全供电和稳定运行的一种有效措施，在国内外电力系统中得到了广泛应用。统计结果表明，在超高压输电线路故障中，70％以上是单相接地短路，而单相故障中约有80％为瞬时性故障。因此，在单相故障情况下只跳开故障相并延时自动重合能提高系统暂态稳定性及供电可靠性。然而，自动重合闸也具有其原理性的缺陷，主要表现为当自动重合闸重合于永久性故障时，将对电力系统及电气设备造成更大危害；在瞬时性故障时，重合闸时间选取的不当，重合闸时间小于故障点绝缘恢复的时间，故障线路重合时电弧再次重燃，线路再一次受到短路的影响导致重合闸失败。为了解决现行重合闸存在的诸多问题，大量的学者对此问题进行深入的研究，并提出了自适应重合闸理论。自适应重合闸能够识别故障性质、捕捉故障点稳定熄弧时刻，保证故障为永久性故障时，闭锁重合闸，故障线路不在重合；瞬时性故障时，捕捉到故障点稳定熄弧后，开放重合闸，故障线路投入运行，恢复正常供电。采用自适应重合闸后系统供电的连续性、可靠性以及电力系统并列运行的稳定性都得到进一步的提高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，在提高供电连续性与可靠性的基础上，最大程度上确保电力系统稳定运行。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，包括以下步骤：1)针对故障线路，提取相关电气量，采用两种方法对故障性质进行诊断；2)根据诊断结果，进行重合闸时间确定；如果两种方法诊断结果均为永久性故障，则转入步骤3)；如果两种方法诊断结果均为瞬时性故障，则转入步骤4)；如果一种方法诊断为瞬时性故障，一种方法诊断为永久性故障，则转入步骤5)；3)重合闸闭锁，故障线路不重合，操作结束；4)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；5)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间的影响，以及考虑重合闸重合于永久性故障时对系统二次冲击的影响，确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；6)根据所获得的最佳重合闸时间，重合闸动作，将被切除线路恢复运行，操作结束。前述的步骤1)中，相关电气量是指非故障相电压，电流，线路阻抗，线路对地阻抗和相间容抗。前述的步骤1)中，采用电压法和相位法两种方法对故障性质进行诊断。前述的步骤4)和所述步骤5)中，考虑潜供电流下的重合闸时间计算如下：tc1＝t1+Δt其中，tc1为考虑潜供电流下的重合闸时间，t1为最大潜供电流IMAX熄灭时的时间，Δt为时间安全裕度，t1根据以下公式确定：t＝0.25(0.1I+1)其中，I取值为最大潜供电流IMAX。前述的步骤4)和所述步骤5)中，考虑与重合闸配合的保护动作时间所得到的重合闸时间为：tc2＝t2-Δt其中，tc2为考虑与重合闸配合的保护动作时间所得到的重合闸时间，t2为与该故障线路重合闸配合的所有保护动作时间中最小的时间。前述的与该故障线路重合闸配合的所有保护动作包括：发电机负序过电流保护，主变零序过流保护，断路器三相不一致保护和线路纵联保护的零序方向过流保护。前述的时间安全裕度Δt取值为0.2s。前述的步骤4)中，综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间所确定的最佳重合闸时间T1为：前述的步骤5)中，考虑重合闸重合于永久性故障时对系统二次冲击的影响所得到的重合闸时间为：提取线路发生单相故障时发电机功角曲线，运用等面积法则对功角曲线进行分析，获取对发电机功角影响最小下的重合闸时间tc3。前述的步骤5)中，确定的最佳重合闸时间T2为：本专利技术所达到的有益效果为：本专利技术通过引入两种不同原理的故障性质诊断方法，提高了故障性质诊断的准确性，降低了故障电气量测量结果对故障性质诊断结果的影响。本专利技术综合考虑多种因素确定最优重合闸时间，以此提高系统重合闸成功率，和最大程度减小对系统影响。本专利技术为发电厂出线自适应重合闸提供技术支撑，在提高供电连续性与可靠性的基础上，最大程度上确保电力系统稳定运行。附图说明图1为电厂出线为永久性故障时故障相端电压变化情况；图2为电厂出线为瞬时性故障时故障相端电压变化情况；图3为本专利技术的发电厂出线单相自适应重合闸方法工作流程图。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本实施例提出了一种发电厂出线单相自适应重合闸方法。首先根据故障线路提取的电气量，运用电压法和相位法对故障性质进行诊断。当两种方法诊断结果均为永久性故障时，重合闸闭锁；当两种方法诊断结果均为瞬时性故障时，根据故障相潜供电流衰减时间和与该线路重合闸配合的保护动作时间，确定最佳重合闸时间；当一种方法诊断为瞬时性故障，另一种方法诊断为永久性故障时，在最佳重合闸时间确实中，除了需要考虑故障相潜供电流衰减时间和与该线路重合闸配合的保护动作时间外，还需要考虑如果重合于永久性故障时，应将二次冲击对系统的影响降到最低，由于本专利只针对电厂出线重合闸，因此在重合闸时间整定中只需考虑对发电机功角影响最小即可，即运用等面积法则分析，获取功角第一次摆到最低点时刻，即为重合闸对发电机功角影响最小重合闸时刻，由此获得该线路最佳重合闸时间。具体实施过程如下：电厂出线重合闸根据线路故障性质决定动作状态，当线路发生永久性故障时，重合闸闭锁不进行动作；当线路发生瞬时性故障时，重合闸一定延时后动作将线路重合，重合闸时间受多种因素影响，需要综合考虑各因素后确定最优重合闸时间：①根据潜供电流衰减特性确定重合闸时间；②考虑发电机功角振荡幅度最小的重合闸时间；③考虑重合闸需要与其他保护设备配合，确定受其他保护动作时间约束的重合闸时间。参见图3，综合考虑上述三种因素，确定电厂出线单相自适应重合闸时间，步骤如下：步骤一：针对故障线路，提取相关电气量，相关电气量是指非故障相电压、电流，线路阻抗、线路对地阻抗和相间容抗(假如A相故障，就提取B、C相)，考虑到在实际运行中测量装置对电气量的测量可能会受到系统噪声的影响，导致对故障性质的诊断结果造成影响，本专利技术采用两种不同机理的故障性质诊断方法——电压法和相位法，以提高系统的诊断准确性，通过根据故障特征量完成对故障性质判别(具体参见《单相自适应重合闸相位判据的研究》，李斌等，电力系统自动化，2003年22期，27卷，41-44页；《输电线路单相自适应重合闸方法及应用》，梁林2016年湖南大学硕士论文，20-30页)，经分析，诊断结果可能有三种结果，①两种方法诊断结果均为永久性故障；②两种方法诊断结果均为瞬时性故障；③一种方法诊断为瞬时性故障，一种方法诊断为永久性故障。如果诊断结果为①时，执行步骤二；如果诊断结果为②时，执行步骤三；如果诊断结果为③时，执行步骤四。步骤二：当两种方法诊断结果均为永久性故障时，重合闸闭锁，故障线路不重合。步骤结束。步骤三：当两种方法诊断结果均为瞬时性故障时，此时，重合闸动作时间主要受故障点潜供电流衰减和与重合闸配合的保护动作时间影响。综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间确定最佳重合闸时间，计算过程如下：提取线路发生单相故障期间最大潜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，其特征在于，包括以下步骤：1)针对故障线路，提取相关电气量，采用两种方法对故障性质进行诊断；2)根据诊断结果，进行重合闸时间确定；如果两种方法诊断结果均为永久性故障，则转入步骤3)；如果两种方法诊断结果均为瞬时性故障，则转入步骤4)；如果一种方法诊断为瞬时性故障，一种方法诊断为永久性故障，则转入步骤5)；3)重合闸闭锁，故障线路不重合，操作结束；4)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；5)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间的影响，以及考虑重合闸重合于永久性故障时对系统二次冲击的影响，确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；6)根据所获得的最佳重合闸时间，重合闸动作，将被切除线路恢复运行，操作结束。

【技术特征摘要】
1.一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，其特征在于，包括以下步骤：1)针对故障线路，提取相关电气量，采用两种方法对故障性质进行诊断；2)根据诊断结果，进行重合闸时间确定；如果两种方法诊断结果均为永久性故障，则转入步骤3)；如果两种方法诊断结果均为瞬时性故障，则转入步骤4)；如果一种方法诊断为瞬时性故障，一种方法诊断为永久性故障，则转入步骤5)；3)重合闸闭锁，故障线路不重合，操作结束；4)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；5)综合考虑潜供电流和与重合闸配合的保护动作时间的影响，以及考虑重合闸重合于永久性故障时对系统二次冲击的影响，确定最佳重合闸时间；然后转入步骤6)；6)根据所获得的最佳重合闸时间，重合闸动作，将被切除线路恢复运行，操作结束。2.根据权利要求1所述的一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，其特征在于，所述步骤1)中，相关电气量是指非故障相电压，电流，线路阻抗，线路对地阻抗和相间容抗。3.根据权利要求1所述的一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用电压法和相位法两种方法对故障性质进行诊断。4.根据权利要求1所述的一种发电厂出线单相自适应重合闸方法，其特征在于，所述步骤4)和所述步骤5)中，考虑潜供电流下的重合闸时间计算如下：tc1＝t1+Δt其中，tc1为考虑潜供电流下的重合闸时间，t1为最大潜供电流IMAX熄灭时的时间，Δt为时间安全裕度，t1根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄方能，郜建良，马骞，周磊，苏寅生，张红丽，黄畅想，刘福锁，张倩，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44