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与传统重合闸相比,自适应重合闸能识别故障性质和检测熄弧时刻,可以避免自动重合闸短时间内盲目重合于永久性或未熄弧瞬时性故障造成的二次冲击。本文在现有重合闸理论和方法的基础上,针对单相自适应重合闸方法和三相自适应重合闸方法展开研究。
分析了故障电弧动态特性以及输电线路采用单相重合闸和三相重合闸时的端电压特性,利用ATP/EMTP软件建立了考虑单相重合闸和三相重合闸过程的输电线路故障仿真模型。
提出了一种基于小波包能量的单相自适应重合闸方法。首先,分析了输电线路在瞬时性和永久性故障性质下的频率特性,利用小波包变换获取故障相端电压的特征频段,通过小波包分解系数计算谐波及间谐波含量。根据线路正常运行时的谐波及间谐波含量合理确定阈值,当故障相端电压谐波及间谐波含量大于阈值且存在总能量上升时判别为瞬时性故障。最后,在确定为瞬时性故障后,根据恢复电压阶段谐波及间谐波含量急剧减小至小于阈值判断故障熄弧。该方法阈值整定简单,ATP/EMTP及Matlab仿真结果表明该方法可以有效识别故障性质并判断熄灭时刻。
提出一种基于Prony算法的三相自适应重合闸方法。首先,分析了输电线路发生故障且三相跳闸后的并联电抗电流频率特性:发生单相或两相接地故障时,若为永久性或未熄弧瞬时性故障,并联电抗故障相电流仅含一个自由振荡分量,若为已熄弧瞬时性故障,并联电抗各相电流均含有两个频率相近的自由振荡分量,考虑到线路电阻作用,可表示为两个衰减周期分量的线性组合。然后,利用Prony算法分辨率高且能准确拟合衰减周期分量的特点,结合奇异值分解确定信号有效阶数,实现对并联电抗电流的参数估计。最后,利用线路参数确定线路振荡频率范围,通过检测Prony分析结果中在该频率范围内的频率分量个数实现自适应重合闸。该重合闸方案基于并联电抗电流的自由振荡分量,频率大小不会因电流幅值的减小而变化,判据可靠性高。仿真表明,所提方法在不同故障位置、过渡电阻下均能有效识别故障性质。
分析了故障电弧动态特性以及输电线路采用单相重合闸和三相重合闸时的端电压特性,利用ATP/EMTP软件建立了考虑单相重合闸和三相重合闸过程的输电线路故障仿真模型。
提出了一种基于小波包能量的单相自适应重合闸方法。首先,分析了输电线路在瞬时性和永久性故障性质下的频率特性,利用小波包变换获取故障相端电压的特征频段,通过小波包分解系数计算谐波及间谐波含量。根据线路正常运行时的谐波及间谐波含量合理确定阈值,当故障相端电压谐波及间谐波含量大于阈值且存在总能量上升时判别为瞬时性故障。最后,在确定为瞬时性故障后,根据恢复电压阶段谐波及间谐波含量急剧减小至小于阈值判断故障熄弧。该方法阈值整定简单,ATP/EMTP及Matlab仿真结果表明该方法可以有效识别故障性质并判断熄灭时刻。
提出一种基于Prony算法的三相自适应重合闸方法。首先,分析了输电线路发生故障且三相跳闸后的并联电抗电流频率特性:发生单相或两相接地故障时,若为永久性或未熄弧瞬时性故障,并联电抗故障相电流仅含一个自由振荡分量,若为已熄弧瞬时性故障,并联电抗各相电流均含有两个频率相近的自由振荡分量,考虑到线路电阻作用,可表示为两个衰减周期分量的线性组合。然后,利用Prony算法分辨率高且能准确拟合衰减周期分量的特点,结合奇异值分解确定信号有效阶数,实现对并联电抗电流的参数估计。最后,利用线路参数确定线路振荡频率范围,通过检测Prony分析结果中在该频率范围内的频率分量个数实现自适应重合闸。该重合闸方案基于并联电抗电流的自由振荡分量,频率大小不会因电流幅值的减小而变化,判据可靠性高。仿真表明,所提方法在不同故障位置、过渡电阻下均能有效识别故障性质。