高精度快速負(fù)序算法的研究

高精度快速負(fù)序算法的研究

1引言

　　對(duì)于振蕩中的接地故障過(guò)渡電阻一般較大，220kV系統(tǒng)考慮100，500kV系統(tǒng)考慮300。伴隨著接地故障的出現(xiàn)必然有負(fù)序分量、零序分量。因此，負(fù)序分量與零序分量可以被用來(lái)識(shí)別振蕩中的接地故障[1]。該類原理存在的主要問(wèn)題是如何在振蕩中準(zhǔn)確、可靠地實(shí)現(xiàn)序分量的提取。振蕩中的系統(tǒng)頻率偏移50Hz，這對(duì)于基于50Hz采樣的保護(hù)裝置帶來(lái)一些問(wèn)題。文獻(xiàn)[2]對(duì)于現(xiàn)有的負(fù)序算法在系統(tǒng)頻率偏移時(shí)的計(jì)算誤差進(jìn)行了分析。快速的濾序算法[3]都是利用采樣序列實(shí)現(xiàn)相移的，當(dāng)采樣序列不再是50Hz的同步采樣時(shí)負(fù)序的計(jì)算將有很大的虛假的輸出。只有在實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤后，得到的負(fù)序輸出才是真實(shí)的。目前，國(guó)內(nèi)外的線路保護(hù)裝置基本上都不在硬件上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)頻率的跟蹤采樣，有一些保護(hù)在軟件上采取了頻率跟蹤采樣，但頻率跟蹤都有較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，一般用于遙測(cè)量的計(jì)算。本章從序分量的準(zhǔn)確提取入手，提出一種基于空間變換的綜合負(fù)序矢量，該特征量具有不受系統(tǒng)頻率偏移的影響，對(duì)于反映在振蕩過(guò)程中由于不對(duì)稱故障產(chǎn)生的負(fù)序分量具有很高的靈敏度，與零序分量相配合能夠識(shí)別出振蕩中的高阻接地。

2綜合負(fù)序矢量的定義

　　通常的ABC系統(tǒng)是時(shí)域中的相量坐標(biāo)系統(tǒng)。綜合負(fù)序矢量是構(gòu)成空間矢量坐標(biāo)系統(tǒng)的空間分量。綜合矢量與ABC系統(tǒng)的聯(lián)系如下[4][5]：

　　4EMTP仿真結(jié)果

圖1為典型的500kV系統(tǒng)雙回線系統(tǒng)模型，在雙回線中一回的末端于0.02s時(shí)發(fā)生三相短路，故障未能被及時(shí)切除，導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。在振蕩過(guò)程中，于0.5s時(shí)在健全線的中間位置發(fā)生經(jīng)300過(guò)渡電阻的A相接地故障，保護(hù)安裝于R處。仿真工具采用EMTP。  相序表| 萬(wàn)用表| 功率計(jì)| 示波器| 電阻測(cè)試儀| 電阻計(jì)| 電表| 鉗表| 高斯計(jì)| 電磁場(chǎng)測(cè)試儀| 電源供應(yīng)器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測(cè)試儀

圖2、圖3給出系統(tǒng)振蕩及振蕩中再故障的三相電流、三相電壓。圖2-4為在圖1所示系統(tǒng)的線路末端C點(diǎn)發(fā)生經(jīng)300過(guò)渡電阻的A相接地情況時(shí)的使用傳統(tǒng)的快速濾序算法的電流負(fù)序分量[114]。圖5為線路末端C點(diǎn)發(fā)生經(jīng)300過(guò)渡電阻的A相接地情況時(shí)的綜合負(fù)序矢量輸出�？梢娋C合負(fù)序算法對(duì)于振蕩中系統(tǒng)的頻率偏移不敏感，計(jì)算出的負(fù)序分量能夠是真實(shí)的、可靠的。

5結(jié)論

　　以上分析了負(fù)序分量的特點(diǎn)并提出了綜合負(fù)序矢量（綜合負(fù)序故障分量）的概念。綜合負(fù)序矢量能夠消除計(jì)算中正序的影響，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式、振蕩、負(fù)荷波動(dòng)的影響，該矢量尤其適用于分析故障分量較小，靈敏度不足的情況,如振蕩中的高阻接地故障，是一種較理想的故障分量。