一種用序有功增量電流方向追溯電壓暫降源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種影響電網(wǎng)供電電能質(zhì)量的污染源的自動(dòng)監(jiān)測和定位的方法，特別 是一種電網(wǎng)電壓暫降源定位的自動(dòng)監(jiān)測定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電壓暫降，是指供電電壓均方根值在短時(shí)間突然下降至額定電壓幅值的90H0%， 其典型持續(xù)時(shí)間為l〇ms~lmin的一種現(xiàn)象。一些高度自動(dòng)化設(shè)備很容易受到電壓暫降的 影響，幾個(gè)周期的電壓暫降都會(huì)對工業(yè)生產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，據(jù)國外調(diào)查，電能質(zhì)量問題 中電壓暫降已成為主要的投訴原因，甚至占到投訴比重的80%。然而，電能是一種由電力部 門向電力用戶提供，并由供、用電雙方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。在導(dǎo)致電能質(zhì)量下降的 責(zé)任上，供用電雙方往往因?yàn)槿鄙賹﹄娔苜|(zhì)量下降原因的判斷而存在分歧甚至陷入經(jīng)濟(jì)糾 紛。對電壓暫降源診斷、定位，可界定供用電雙方責(zé)任，也為制定緩和策略提供參考和依據(jù)， 為此，近年來電壓暫降源定位引起了國內(nèi)外研究者的關(guān)注。
[0003] 電壓暫降源定位，就是確定引起電壓暫降的擾動(dòng)源位于監(jiān)測裝置的哪一側(cè)。現(xiàn)有 電壓暫降源定位方法從定位原理來分大致可分為以下三類。文獻(xiàn)[1]提出了利用擾動(dòng)能 量和擾動(dòng)功率初始峰值定位方法，文獻(xiàn)[2, 3]將此法改進(jìn)推廣到注入系統(tǒng)能量的擾動(dòng)源定 位，文獻(xiàn)[4, 5]引入擾動(dòng)無功功率和無功能量，使該方法得到了擴(kuò)展。此類方法當(dāng)擾動(dòng)能量 和擾動(dòng)功率不吻合時(shí)，可信度大大減小，且對接地性故障定位不可靠。第二類可歸納為基于 阻抗的方法，判定系統(tǒng)軌跡斜率 [6]和電流實(shí)部極性的方法[7'8]，較適用于對稱故障定位。等 效阻抗實(shí)部極性 [9]的方法受故障周期選擇的影響較大。距離阻抗繼電器法[1°]適用于雙側(cè) 電源供電系統(tǒng)。這些定位方法對對稱性故障引起的電壓暫降定位準(zhǔn)確率比較高，而對非對 稱故障引起的電壓暫降定位的準(zhǔn)確率較低，并且，只適用于單回路放射式電網(wǎng)。第三類為 擾動(dòng)法 [11 14]，擾動(dòng)法雖已很好地解決了電壓暫降源的定位問題，但需要設(shè)鎖相環(huán)同步采樣。 本專利給出一種不需要同步采樣，仍可確定性追溯電壓暫降源的方法。需要說明的是這種 方法與第一、第二類方法一樣，也只適用于輻射式配電網(wǎng)，不能像擾動(dòng)法適用于復(fù)雜網(wǎng)格電 網(wǎng)。
[0004] 參考文獻(xiàn)：
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[11] 唐軼，等，一種基于擾動(dòng)功率方向的電壓暫降源定位方法，專利號(hào)： 210410456576. 9,申請日：2014年9月9日。
[0005] [12]唐軼，等，一種基于序擾動(dòng)有功電流方向的電壓暫降源定位方法，專利號(hào)： 201410456665. 3,申請日：2014年9月9日。
[0006] [13]唐軼，等，一種基于有源單端口網(wǎng)絡(luò)電阻極性的電壓暫降源的定位方法，專 利號(hào)：201410456670. 4,申請日：2014年9月9日。
[0007] [14]唐軼，等，基于序空間矢量特性阻抗實(shí)部極性的電壓暫降源的方向判斷方 法，專利號(hào)：201510411480. 5,申請日：2015年7月15日。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是：提供一種用序有功增量電流方向追溯電壓暫降源的方法，實(shí)現(xiàn) 對電網(wǎng)電壓暫降源的自動(dòng)監(jiān)測定位，應(yīng)用于配電網(wǎng)電能質(zhì)量污染源的分析儀器和自動(dòng)監(jiān)測 裝置，更適用于將該電壓暫降擾動(dòng)源追溯的算法嵌入在繼電保護(hù)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：用電網(wǎng)故障前和故障期間的正序和負(fù)序有功增量電流 值的正負(fù)來判斷電壓暫降源的位置；首先任意確定一個(gè)有功電流的參考方向，這個(gè)有功電 流的參考方向與實(shí)際電網(wǎng)中有功電流的流動(dòng)方向無關(guān)，近取決于電壓暫降源監(jiān)測裝置的電 壓和電流互感器的極性（同名端)，一般規(guī)定負(fù)荷消耗有功功率為有功電流的正參考方向； 然后判斷電壓暫降源是由對稱擾動(dòng)還是不對稱擾動(dòng)引起的，若是對稱擾動(dòng)引起的電壓暫 降，則用正序有功增量電流的正負(fù)來判斷，為正時(shí)擾動(dòng)源在監(jiān)測點(diǎn)的下游，為負(fù)時(shí)擾動(dòng)源在 監(jiān)測點(diǎn)的上游；若是不對稱擾動(dòng)引起的電壓暫降，則用負(fù)序有功增量電流的正負(fù)來識(shí)別，為 正時(shí)擾動(dòng)源在監(jiān)測點(diǎn)的上游，為負(fù)時(shí)擾動(dòng)源在監(jiān)測點(diǎn)的下游；其特征是該方法包括以下步 驟： 步驟a.電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，即電壓暫降發(fā)生前，在監(jiān)測點(diǎn)對三相電壓和電流每基波周期 分別采樣點(diǎn)得：
；對中性 點(diǎn)有效接地電網(wǎng)，由式（1)計(jì)算各相對地電壓的均方根值；對中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)，由式 (2)計(jì)算各相對電網(wǎng)中性點(diǎn)電壓的均方根值；當(dāng)任何一相電壓的均方根值小于90%的額定 相電壓時(shí)，電壓暫降擾動(dòng)事件發(fā)生；
這里，，:_@，1?汾別是監(jiān)測點(diǎn)得的三相電壓、:__囊|:、 均方根值，||丨丨 : 地電網(wǎng)的三相對地電壓或中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)的三相對中性點(diǎn)電壓，I&I;，fly:中 任何一相小于90%的額定相電壓為電壓暫降； 電壓暫降發(fā)生后繼續(xù)采樣擾動(dòng)期間的三相電壓、電流得：
這里，β是米樣點(diǎn)的編號(hào)，是序數(shù)，λ=〇，1,解；4是 基波一個(gè)周期的采樣點(diǎn)數(shù)，Λ要取3的倍數(shù)；下標(biāo)示電壓暫降發(fā)生前（即電網(wǎng)正常運(yùn)行 時(shí)）；下標(biāo)〇表示擾動(dòng)期間；下標(biāo)為第i個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，i為序數(shù)，i=l，2，…；下標(biāo)<3、/^分 別表示a、A、c三相；下標(biāo)順序：相（a、A或c)-擾動(dòng)前/^或期間士監(jiān)測點(diǎn)私 再按照:的值判斷是對稱擾動(dòng)還是不對稱擾動(dòng)，若:的值 相等是對稱擾動(dòng)進(jìn)行步驟b，若的值不相等是不對稱擾動(dòng)則進(jìn)行步驟C; 步驟b.由