Upfc并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良的零序電流閉鎖保護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及UPFC并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良的零序電流閉鎖保護方法，屬于電 力系統(tǒng)運行和控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)局部通道潮流過載，新建輸電走廊空間不足，成為制約城市電網(wǎng)發(fā)展的普遍 問題。統(tǒng)一潮流控制器化PFC)具有靈活的電能調(diào)節(jié)能力，為解決運類問題提供了有效手段。 可W預(yù)見，其具有廣闊應(yīng)用前景。
[0003] 并聯(lián)側(cè)電能傳輸是UPFC串聯(lián)側(cè)調(diào)節(jié)接入線路和相關(guān)區(qū)域潮流分布的基礎(chǔ)，對于 UPFC運行具有至關(guān)重要的作用。我國首個UPFC工程一一南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程中并聯(lián)側(cè)配置 兩臺變壓器，一臺運行，一臺熱備用，可進行變壓器切換，如圖1所示。
[0004] 并聯(lián)側(cè)切換過程中兩刀閩互聯(lián)合環(huán)時，一側(cè)刀閩合閩后某相接觸不良，則該相電 流將分至另一側(cè)刀閩承擔(dān)，可能導(dǎo)致正常倒排操作拉開另一側(cè)刀閩時，發(fā)生電弧放電乃至 故障現(xiàn)象。倒閩過程中，開關(guān)接觸不良對于UPFC系統(tǒng)影響尤其明顯，可能導(dǎo)致UPFC工程停 運，影響區(qū)域供電穩(wěn)定性。
[000引因此有必要提出用于UPFC并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良保護，在并聯(lián)變壓器切換 過程中，檢測開關(guān)接觸不良，并給出相應(yīng)的判別邏輯和動作策略，將其區(qū)別于UPFC區(qū)內(nèi)故 障，當(dāng)檢測到接觸不良時重合一次，W避免因其造成的UPFC停運。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對UPFC并聯(lián)側(cè)變壓器倒閩過程中，開關(guān)合閩后接觸不良可能導(dǎo) 致UPFC停運、影響區(qū)域供電穩(wěn)定性等后果的問題，提出了 UPFC并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不 良的零序電流閉鎖保護方法，建立了其判別邏輯W及動作策略，將其區(qū)別于UPFC區(qū)內(nèi)故障， 并通過重合的方式消除開關(guān)接觸不良。
[0007] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:UPFC并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良的零序電流閉鎖保 護方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0008] 步驟SSl將并聯(lián)側(cè)線路區(qū)W及變壓器低壓側(cè)連接區(qū)作等值獲得等效電路圖，并設(shè) 置電路參數(shù)；
[0009] 步驟SS2根據(jù)等效電路圖W及電路參數(shù)計算母聯(lián)零序電流；
[0010] 步驟SS3利用母聯(lián)零序電流特性進行接觸不良邏輯判別；
[0011] 步驟SS4接觸不良動作結(jié)果將接觸不良的轉(zhuǎn)換開關(guān)重合，由1號變壓器轉(zhuǎn)換到2號 變壓器時，合2號變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)，檢測到接觸不良時進行重合，重合成功后斷開1號變壓器 轉(zhuǎn)換開關(guān);重合不成，禁止切換。
[001引優(yōu)選地，所述步驟SSl具體包括:設(shè)UPFC并聯(lián)側(cè)母線I、母線II所連等效電源和負荷 的電流分別為11、12,將變壓器低壓側(cè)連接區(qū)向直流側(cè)看去的負荷等效為設(shè)備3,設(shè)設(shè)備3的 負荷電流為13,設(shè)備3通過刀閩化、刀閩2K進行母線切換，刀閩化、刀閩2K所在支路上的變壓 器與開關(guān)的等效阻抗之和分別為Zti、Zt2,刀閩3K為母聯(lián)刀閩開關(guān)，設(shè)刀閩3K所在支路的電 阻為R6、流過的電流為16;設(shè)變壓器低壓側(cè)連接區(qū)兩條支路的電流分別為。、15。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟SS2具體包括:設(shè)備3原接于母線I，現(xiàn)向母線II倒閩，刀閩2K合閩 后C相接觸不良，W腳標(biāo)i表示某相電氣量，其中i=A，B，C;設(shè)接觸不良前后，外部等效電源、 負荷無變化，外部=相平衡，得到如下方程組：
[001引聯(lián)立W上S個方程組，解得：
[0017] A相、B相和巧目；相對稱條件下，則有：
[001引 ZTla =幻化=幻Ic =幻2a =幻化 （3)
[0019] Zt2c = Zxia+AZsc (4)
[0020] Rea = Reb = Rec (5)
[0021 ]其中，AZsc為2K接觸不良后增加的電阻值；
[0022]將式(3)、式(4)、式(5)與式(2)聯(lián)立，則有：
[0024]由于Rsi-0,則有：
[0026] 基于切換過程中兩開關(guān)互聯(lián)合環(huán)時，并聯(lián)側(cè)某母線所連開關(guān)合閩后某相接觸不 良，則該相負荷電流將由另一母線經(jīng)母聯(lián)提供，此時母聯(lián)出現(xiàn)零序電流，即當(dāng)2K合閩后C相 完全未合上時，母聯(lián)零序電流大小約天
[0027] 優(yōu)選地，所述步驟SS3具體包括：
[0028] 步驟SS31在并聯(lián)側(cè)母聯(lián)處設(shè)置零序電流檢測，并聯(lián)側(cè)觸發(fā)設(shè)備自投同時啟動開關(guān) 接觸不良判別邏輯；
[0029] 步驟SS32所述判別邏輯由母聯(lián)零序電流大小和母聯(lián)開關(guān)位置共同決定，母聯(lián)開關(guān) 3K處于分位時閉鎖該判別邏輯；
[0030] 步驟SS33母聯(lián)開關(guān)3K處于合位時，母聯(lián)零序電流大小I6G判別條件可如下：
[0032] 若式(8)成立，則轉(zhuǎn)入步驟SS4;其中I6Q，I3G為測量值，k為系數(shù)，視系統(tǒng)具體參數(shù)而 定。
[0033] 本發(fā)明所達到的有益效果：（1)本發(fā)明克服了 UPFC并聯(lián)側(cè)由1號變壓器切換到2號 變壓器時，合2號變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)時出現(xiàn)單相接觸不良，若直接拉開1號變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)，貝U 可能發(fā)生電弧放電乃至故障現(xiàn)象，造成UPFC保護動作乃至停運的技術(shù)缺陷；（2)本發(fā)明在拉 開1號變壓器轉(zhuǎn)換開關(guān)前，通過檢測并聯(lián)側(cè)母聯(lián)零序電流，判別是否發(fā)生接觸不良，若有則 轉(zhuǎn)換開關(guān)重合一次，進行故障清除；（3)本發(fā)明可用于檢測轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸情況，接觸不良時 重合，提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失，而且提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)水平。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明的第一實施例的UPFC的接線圖。
[0035] 圖2是本發(fā)明的第一實施例的并聯(lián)側(cè)線路區(qū)W及變壓器低壓側(cè)連接區(qū)作等值處理 后的電路圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0037] 圖1是本發(fā)明的第一實施例的UPFC的接線圖，圖2是本發(fā)明的第一實施例的并聯(lián)側(cè) 線路區(qū)W及變壓器低壓側(cè)連接區(qū)作等值處理后的電路圖，本發(fā)明提出UPFC并聯(lián)變壓器轉(zhuǎn)換 開關(guān)接觸不良的零序電流閉鎖保護方法，其特征在于，包括如下4個步驟。
[0038] 步驟SSl將并聯(lián)側(cè)線路區(qū)W及變壓器低壓側(cè)連接區(qū)作等值獲得等效電路圖，并設(shè) 置電路參數(shù);所述步驟SSl具體包括:設(shè)UPFC并聯(lián)側(cè)母線I、母線II所連等效電源和負荷的電 流分別為11、12,將變壓器低壓側(cè)連接區(qū)向直流側(cè)看去的負荷等效為設(shè)備3,設(shè)設(shè)備3的負荷 電流為13,設(shè)備3通過刀閩化、刀閩2K進行母線切換，刀閩化、刀閩2K所在支路上的變壓器與 開關(guān)的等