高精度快速負序算法的研究

1引言

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

2綜合負序矢量的定義

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

　　4EMTP仿真結果

圖1為典型的500kV系統雙回線(xiàn)系統模型，在雙回線(xiàn)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，導致系統振蕩。在振蕩過(guò)程中，于0.5s時(shí)在健全線(xiàn)的中間位置發(fā)生經(jīng)300過(guò)渡電阻的A相接地故障，保護安裝于R處。仿真工具采用EMTP。  相序表| 萬(wàn)用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀

圖2、圖3給出系統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所示系統的線(xiàn)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)的使用傳統的快速濾序算法的電流負序分量[114]。圖5為線(xiàn)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)的綜合負序矢量輸出�？梢�(jiàn)綜合負序算法對于振蕩中系統的頻率偏移不敏感，計算出的負序分量能夠是真實(shí)的、可靠的。

5結論

　　以上分析了負序分量的特點(diǎn)并提出了綜合負序矢量（綜合負序故障分量）的概念。綜合負序矢量能夠消除計算中正序的影響，不受系統運行方式、振蕩、負荷波動(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。