基于參數識別的磁控型并聯電抗器運行容量自動追蹤方法與流程

本發明涉及一種基于參數識別的磁控型并聯電抗器運行容量自動追蹤方法，屬于電抗器保護技術領域。

背景技術：

并聯電抗器有限制過電壓和無功補償的作用，并聯電抗器有固定容量電抗器和分級可控電抗器及磁控型并聯電抗器，固定容量電抗器容量不可調，分級可控電抗器雖然容量可調但是無法連續調節容量，磁控型并聯電抗器可以彌補前者的不足，其容量可連續調節，容量可從5％～100％進行調節，因此多用在特高壓系統中，因此并聯電抗器的穩定運行很重要，對其保護的可靠性也有較高的要求，但是目前作為電抗器主保護的差動保護及過流等后備保護定值固定不可整定，且都是以額定電流為基準，且額定電流固定，但是由于磁控型電抗器工作的特殊性，其容量可調，工作范圍大，當容量變化較大時，額定電流變化范圍較大，如果還是采用變化前恒定的額定電流進行定值計算，則會導致保護拒動或者誤動，導致電抗器無法正常工作，嚴重時會影響整個電力系統的安全穩定運行。

目前工程中采用的電抗器保護裝置無法識別電抗器工作工況的改變，沒有一種能夠自適應自動追蹤電抗器運行容量變化并對保護進行實時修正的算法。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于參數識別的磁控型并聯電抗器運行容量自動追蹤方法，通過對電抗器阻抗參數進行識別，分析確認電抗器容量的變化，并計算實時的電抗器運行容量。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于參數識別的磁控型并聯電抗器運行容量自動追蹤方法，包括以下步驟：

1)利用電壓互感器tv獲得可控電抗器的工作電壓，利用電流互感器ta1獲得流過可控電抗器的電流；

2)采用全波傅式算法求取電流、電壓基波有效值；

3)計算可控電抗器的阻抗；

4)根據計算的可控電抗器阻抗求得可控電抗器的實時運行容量。

前述的步驟3)中，考慮中性點電抗器對可控電抗器容量的影響，計算可控電抗器的阻抗的公式如下：

其中，zc為可控電抗器阻抗值，i1為流過可控電抗器首端的電流基波有效值，u為可控電抗器所在線路的電壓基波有效值，zg為中性點電抗器阻抗值，i1a、i1b、i1c為流過可控電抗器首端的三相電流。

前述的步驟4)中，可控電抗器的實時運行容量的計算式為：

其中，sc為可控電抗器實時運行容量，ue為可控電抗器銘牌額定電壓。

前述的引入保護裝置的啟動元件判斷結果，當可控電抗器容量調節時電流電壓發生變化，此時不進行可控電抗器的阻抗計算，當啟動元件返回后，可控電抗器運行穩定，才進行可控電抗器的阻抗計算。

前述的當可控電抗器容量變化超過設置的閾值時，才對可控電抗器運行容量進行修正，即根據電抗器阻抗值計算可控電抗器的實時運行容量。

前述的閾值為可控電抗器額定容量的5％。

本發明的有益效果為：

本發明可以實時保證保護的靈敏性，避免在電抗器工況改變時導致電抗器保護拒動誤動的出現，提高保護的靈敏性及可靠性。

附圖說明

圖1為磁控型并聯電抗器保護配置圖；

圖2為電抗器容量自動追蹤流程圖；

圖3為可控電抗器阻抗計算等效電路圖。

具體實施方式

下面對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

本發明利用參數識別原理，通過對電抗器阻抗參數進行識別，分析確認電抗器容量的變化，根據電抗器阻抗值實時計算電抗器運行容量。為了避免電抗器在容量調節過程中算法對運行容量頻繁切換，且利用保護啟動元件作為修正算法閉鎖元件，只有當保護未啟動時，電抗器運行穩定時，才對保護進行修正，修正保護采用的電抗器運行容量，修正算法流程圖如圖2所示，實時保證了保護的可靠性及靈敏性，避免在電抗器工況改變時導致電抗器保護拒動誤動的出現，提高保護的靈敏性及可靠性。

本發明的具體實現如下：

(1)為了實時判定磁控型電抗器的工作狀態，確定電抗器的工作容量，就必須對電抗器的阻抗參數進行實時監控，通過監控阻抗參數的變化確定電抗器容量的變化。具體計算過程如下所示：

如圖1所示，利用電壓互感器tv獲得可控電抗器的工作電壓，利用電流互感器ta1獲得流過可控電抗器的電流，利用獲得的采樣電流、電壓值，采用現有全波傅式算法求取電流及電壓基波有效值，進而求取可控電抗器的阻抗參數，由于正常運行時電抗器可能出現不對稱運行，會有電流流過中性點電抗器，因此計算阻抗時必須考慮中性點電抗器對計算容量的影響，可控電抗器阻抗計算的等效電路圖如圖3所示。

式中：zc為可控電抗器阻抗值；i1為流過可控電抗器首端即ta1的基波電流有效值，u為可控電抗器所在線路的電壓即tv的基波有效值，zg為中性點電抗器阻抗值，其值可通過電抗器銘牌參數獲得，i1a、i1b、i1c為流過可控電抗器首端的三相電流。

根據計算的可控電抗器阻抗參數可以求得可控電抗器的實時運行容量，電抗器運行容量計算公式如下所示：

式中：sc為可控電抗器運行容量，zc為可控電抗器阻抗值，ue為可控電抗器銘牌額定電壓。

(2)為了避免電抗器容量在變化過程中引起電流變化對電抗器阻抗參數識別產生影響，導致阻抗參數計算誤差較大，因此電抗器參數計算必須在電抗器運行穩定后才有效，所以引入目前保護裝置都具有的啟動元件判斷結果，當電抗器容量調節時電流電壓發生變化，保護裝置會啟動，此時不進行阻抗參數計算，當啟動元件返回后，電抗器運行穩定，此時才進行阻抗參數計算，這樣就可以避免電抗器容量調節時對電抗器阻抗參數識別產生的不利影響，保證阻抗參數識別的準確性。

(3)同時為了避免在電抗器容量調節過程中頻繁的去修正電抗器運行容量，加重保護裝置的負荷，導致保護裝置出現異常，或者保護誤動。因此在修正運行容量的同時增加了修正閾值，只有當電抗器容量變化超過電抗器額定容量即銘牌容量參數的5％時，才對電抗器運行容量進行修正，即根據電抗器阻抗值實時計算電抗器運行容量。這樣就避免算法對運行容量進行頻繁的修正，保證了修正算法的實用性和可靠性，改善了磁控型并聯電抗器保護的靈敏性和可靠性。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。