本發(fā)明涉一種快速恢復(fù)方法，具體涉及一種3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致的誤切母線快速恢復(fù)方法。

背景技術(shù)：

為了保證供電可靠性以及運行靈活性，目前500kV變電站大多采用3/2接線方式。但是，3/2接線方式使用的電流互感器較多，為了節(jié)約成本，一般采用在斷路器單側(cè)配置保護用電流互感器的方式，這將造成斷路器與互感器之間存在保護死區(qū)。保護死區(qū)內(nèi)發(fā)生故障(以下簡稱“死區(qū)故障”)時，目前主要由死區(qū)所在間隔的保護以及斷路器失靈保護配合切除。這種做法會使得非故障支路的斷路器跳閘，導(dǎo)致正常母線不必要的長時間停運，嚴重影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。文獻[1]提出引用線路保護動作后、失靈保護動作前故障線路的殘壓來配合切除死區(qū)故障，但該方法通過故障殘壓判斷死區(qū)故障與斷路器失靈情況，在金屬性故障且斷路器失靈情況下，可能會將故障誤判為死區(qū)故障，其有效性尚待商榷；文獻[2]引入斷路器測量電流與電流互感器的測量電流進行比相以輔助判斷死區(qū)故障，但引入斷路器本身電流則需要增加較多的電流測量元件來測量流過斷路器的真實電流大小，同時如何配置測量元件來正確測量流過斷路器的電流并未解決，可靠性不高。此外，上述兩種方法均不能解決死區(qū)故障導(dǎo)致非故障支路斷路器跳閘，造成正常母線長時間停運的問題。

參考文獻:

[1].劉志學(xué),帶有自動重合閘功能的斷路器失靈保護.電力自動化設(shè)備,2012(01):第147-151頁；

[2].劉志學(xué),單鴻旭與李詩華,高壓電力系統(tǒng)死區(qū)保護的一種實現(xiàn)方法.電工技術(shù),2010(12):第52-54頁。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致的誤切母線快速恢復(fù)方法，有效解決了死區(qū)故障造成誤切母線長期停電的問題，從而提高3/2接線方式的供電可靠性。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致的誤切母線快速恢復(fù)方法，所述方法包括以下步驟：：

(1)根據(jù)斷路器跳閘信號判斷是否啟動斷路器失靈保護；

(2)辨識死區(qū)故障；

(3)重合故障電流最小的誤切斷路器；

(4)重合剩余的誤切斷路器。

優(yōu)選的，當接收到所述步驟(1)中任意斷路器的跳閘信號時，記錄其支路在故障發(fā)生時刻的故障電流大小；

所述跳閘信號包括斷路器跳閘信號和間隔保護動作信號。

進一步地，所述步驟(1)根據(jù)斷路器跳閘信號啟動斷路器失靈保護的判斷方法包括，定義發(fā)生跳閘的n臺斷路器為QF1～QFn，其支路在故障發(fā)生時刻的電流值記作I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)；以及在斷路器跳閘后的預(yù)設(shè)時間Δt內(nèi)，所述斷路器QF1～QFn對應(yīng)的電流互感器的故障電流I_QF1(1)、I_QF2(1)…I_QFn(1)；

檢測發(fā)生跳閘的斷路器對應(yīng)的電流互感器故障電流，若在預(yù)設(shè)時間Δt內(nèi)未檢測到，則退出本次判斷；若檢測到所述故障電流的存在，則啟動斷路器失靈保護，切除斷路器所接母線上的其它斷路器。

進一步地，所述檢測發(fā)生跳閘的斷路器對應(yīng)的電流互感器故障電流的表達式為：

I_QFs(1)<I_set1，s＝1,2,…,n (2)

式中，I_set1為線路無流門檻值，典型值取0.05I_N，I_N為電流互感器的額定電流；S_flags為有流標識量；

若式(1)成立，則斷路器QFs無流，置S_flags為0，否則置S_flagi為1；

若斷路器QF1～QFn均無流，即S_flag1～S_flagn均為0，則表示母線發(fā)生故障，所有斷路器均正確動作，故障被隔離，退出本次操作；

若斷路器QFs對應(yīng)的測量電流I_QFs(1)不滿足式(1)，即S_flags＝1，則斷路器QFs并未隔離故障，執(zhí)行該斷路器QFs的失靈保護。

優(yōu)選的，所述步驟(2)辨識死區(qū)故障包括：獲取斷路器QFs輔助接點的狀態(tài)，若該輔助接點處于合位，則表示所述斷路器QFs失靈，退出本次程序；若輔助接點處于分位，則為死區(qū)故障；具體操作步驟如下：檢測斷路器QFs輔助接點的狀態(tài)，將所述斷路器QFs的輔助接點狀態(tài)信號記作S_QFs，根據(jù)斷路器的輔助接點信號判斷失靈斷路器QFs是否斷開；其中，

S_QFs＝1表示輔助接點處于合位，即斷路器QFs尚未斷開；

S_QFs＝0表示輔助接點處于分位，即斷路器QFs已斷開；

通過式(2)辨識死區(qū)故障和斷路器失靈：

(S_QFs＝0)&(S_flags＝1) (2)

若式(2)不滿足，斷路器QFs輔助接點處于合位，表示該斷路器QFs尚未斷開，則斷路器QFs發(fā)生失靈，結(jié)束本次流程；

若式(2)滿足，邊斷路器QFs輔助接點處于分位，則表示斷路器QFs已經(jīng)斷開，本次故障為死區(qū)故障。

優(yōu)選的，所述步驟(3)重合故障電流最小的誤切斷路器包括：根據(jù)步驟(1)記錄的故障電流大小，重合故障發(fā)生時故障電流最小的誤切斷路器，選取I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)中故障電流最小的斷路器進行重合，其表達式為：

I_QFm(0)＝min{I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)} (3)

式(3)中，QFm表示故障電流最小的斷路器；

檢測重合后的斷路器QFm電流值，讀取斷路器QFm的電流I_QFm；若I_QFm≥I_set2，表示此次輔助接點信息有誤，將斷路器失靈誤判為死區(qū)故障，則立即斷開斷路器QFm，結(jié)束本次流程；若I_QFm<I_set2，則重合剩余的誤切斷路器；其中，I_set2為門檻值，所述誤切斷路器是指除了QFs之外所有被切除的斷路器。

優(yōu)選的，所述步驟(4)重合剩余的誤切斷路器包括：在故障電流最小的誤切斷路器重合成功后，依次重合剩余的誤切斷路器，恢復(fù)誤切母線的正常供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達到的有益效果是：

本發(fā)明利用站域信息共享，通過引入斷路器的分合狀態(tài)信息以及電流信息識別死區(qū)故障，在不延長故障切除時間的情況下，通過重合閘快速恢復(fù)誤切母線，從而顯著提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平和供電可靠性。

該方法利用站域信息共享的技術(shù)優(yōu)勢，可以有效區(qū)分斷路器失靈和死區(qū)故障，在不延長故障切除時間的情況下，快速重合誤切母線，從而顯著提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行水平。

附圖說明

圖1為3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致誤切母線的快速恢復(fù)方法流程圖；

圖2為正常3/2接線方式示意圖；

圖3為3/2接線方式下死區(qū)故障示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的詳細說明。

在3/2接線方式下，由于保護和互感器的配置并未完全交叉，導(dǎo)致死區(qū)的存在。在發(fā)生死區(qū)故障時，一般由死區(qū)故障所在間隔保護以及斷路器失靈保護動作相互配合以實現(xiàn)故障的隔離。這種做法使得非故障支路的斷路器跳閘，導(dǎo)致正常母線不必要的長時間停運，嚴重影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

針對上述切除死區(qū)故障情況下會導(dǎo)致正常母線誤切的缺陷，本發(fā)明提出了一種適用于3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致誤切母線的快速恢復(fù)方案。如圖1所示，具體操作如下：

(1)根據(jù)斷路器跳閘信號判斷是否啟動斷路器失靈保護；

檢測是否收到斷路器跳閘信號或間隔保護動作信號，若沒有檢測到跳閘信號則退出本次判斷；若檢測到某斷路器的跳閘信號，則執(zhí)行該斷路器失靈保護是否啟動的判斷；當接收到所述步驟(1)中任意斷路器的跳閘信號時，記錄其支路在故障發(fā)生時刻的故障電流大小；

所述跳閘信號包括斷路器跳閘信號和間隔保護動作信號。

所述步驟(1)根據(jù)斷路器跳閘信號啟動斷路器失靈保護的判斷方法包括，定義發(fā)生跳閘的n臺斷路器為QF1～QFn，其支路在故障發(fā)生時刻的電流值記作I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)；以及在斷路器跳閘后的預(yù)設(shè)時間Δt內(nèi)，所述斷路器QF1～QFn對應(yīng)的電流互感器的故障電流I_QF1(1)、I_QF2(1)…I_QFn(1)；

檢測發(fā)生跳閘的斷路器對應(yīng)的電流互感器故障電流，若在預(yù)設(shè)時間Δt內(nèi)未檢測到，則退出本次判斷；若檢測到所述故障電流的存在，則啟動斷路器失靈保護，切除斷路器所接母線上的其它斷路器。

所述檢測發(fā)生跳閘的斷路器對應(yīng)的電流互感器故障電流的表達式為：

I_QFs(1)<I_set1，s＝1,2,…,n (3)

式中，I_set1為線路無流門檻值，典型值取0.05I_N，I_N為電流互感器的額定電流；S_flags為有流標識量；

若式(1)成立，則斷路器QFs無流，置S_flags為0，否則置S_flagi為1；

若斷路器QF1～QFn均無流，即S_flag1～S_flagn均為0，則表示母線發(fā)生故障，所有斷路器均正確動作，故障被隔離，退出本次操作；

若斷路器QFs對應(yīng)的測量電流I_QFs(1)不滿足式(1)，即S_flags＝1，則斷路器QFs并未隔離故障，執(zhí)行該斷路器QFs的失靈保護。

(2)辨識死區(qū)故障；

獲取斷路器QFs輔助接點的狀態(tài)，若該輔助接點處于合位，則表示所述斷路器QFs失靈，退出本次程序；若輔助接點處于分位，則為死區(qū)故障；具體操作步驟如下：檢測斷路器QFs輔助接點的狀態(tài)，將所述斷路器QFs的輔助接點狀態(tài)信號記作S_QFs，根據(jù)斷路器的輔助接點信號判斷失靈斷路器QFs是否斷開；其中，

S_QFs＝1表示輔助接點處于合位，即斷路器QFs尚未斷開；

S_QFs＝0表示輔助接點處于分位，即斷路器QFs已斷開；

通過式(2)辨識死區(qū)故障和斷路器失靈：

(S_QFs＝0)&(S_flags＝1) (2)

若式(2)不滿足，斷路器QFs輔助接點處于合位，表示該斷路器QFs尚未斷開，則斷路器QFs發(fā)生失靈，結(jié)束本次流程；

若式(2)滿足，邊斷路器QFs輔助接點處于分位，則表示斷路器QFs已經(jīng)斷開，本次故障為死區(qū)故障。

(3)重合故障電流最小的誤切斷路器；

根據(jù)步驟(1)記錄的故障電流大小，重合故障發(fā)生時故障電流最小的誤切斷路器，選取I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)中故障電流最小的斷路器進行重合，其表達式為：

I_QFm(0)＝min{I_QF1(0)、I_QF2(0)…I_QFn(0)} (3)

式(3)中，QFm表示故障電流最小的斷路器；

檢測重合后的斷路器QFm電流值，讀取斷路器QFm的電流I_QFm；若I_QFm≥I_set2，表示此次輔助接點信息有誤，將斷路器失靈誤判為死區(qū)故障，則立即斷開斷路器QFm，結(jié)束本次流程；若I_QFm<I_set2，則重合剩余的誤切斷路器；其中，I_set2為門檻值，所述誤切斷路器是指除了QFs之外所有被切除的斷路器。

(4)重合剩余的誤切斷路器：

在故障電流最小的誤切斷路器重合成功后，依次重合剩余的誤切斷路器，恢復(fù)誤切母線的正常供電。

實施例：

如圖2所示為實際應(yīng)用的正常3/2接線方式，本發(fā)明的一種3/2接線方式下死區(qū)故障導(dǎo)致誤切母線的快速恢復(fù)方法實施步驟如下:

(1)正常運行，若保護檢測發(fā)生到故障，如圖3所示，F(xiàn)點發(fā)生故障，則按預(yù)定的保護配置邏輯進行動作跳閘，即母線I母差保護動作，切除QF1及該側(cè)其它串的所有邊斷路器，并記錄下跳閘前各被切斷路器的電流值。

(2)檢測邊斷路器QF1對應(yīng)的電流互感器CT1是否能到故障電流。這種故障情況下母線Ⅱ依舊會給CT1提供短路電流，故CT1能檢測到故障電流，則斷路器QF1的失靈保護動作，切除QF2及出線1對側(cè)斷路器。同時通過輔助接點檢測斷路器QF1的開合狀態(tài)。

(3)通過檢測邊斷路器QF1的輔助接點信息來表征邊斷路器QF1的開合狀態(tài)。若邊斷路器QF1的輔助接點位于合位狀態(tài)，表明發(fā)生斷路器失靈故障，結(jié)束本次流程。若輔助接點處于跳位狀態(tài)，則可以判斷本次故障情況為死區(qū)故障，執(zhí)行步驟(4)。

(4)根據(jù)步驟(1)中記錄的各被切斷路器的故障電流大小，選取故障電流最小的斷路器，假設(shè)圖2中QF4在跳閘前故障電流最小，則執(zhí)行該斷路器的重合閘功能，即重合斷路器QF4，經(jīng)一段延時Δt后檢測斷路器QF4的故障電流，若有檢測到故障電流存在，則加速斷開QF4，結(jié)束本次流程；若未檢測到故障電流，則進入步驟(5)。

(5)在步驟(4)中故障電流最小的誤切斷路器QF4重合成功后，繼續(xù)重合步驟(1)中所切除的除了QF4之外的所有誤切斷路器，恢復(fù)誤切母線的正常供電。

最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護范圍的限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可對申請的具體實施方式進行種種變更、修改或者等同替換，這些變更、修改或者等同替換，其均在其申請待批的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。