线路两相短路故障电流控制方法

摘要

本发明提出线路两相短路故障电流控制方法。在故障相线路的发送端/接受端串联电感和电压源，使电压源电压与超前/滞后于故障相的电源电压同相，并调节电压幅值和电感值，能控制故障线路的电流等于故障前的电流，并使故障电流为0。同时提出由变压器、可调电感及开关构成的新型故障电流控制器，它等效于电压源和电感的串联，其电压源电压可与超前或滞后于故障相的电源电压同相，并能独立控制电压的幅值和电感的值，因此故障电流控制器能控制两相短路电流为0，并保持线路电流等于故障前的电流。同时提出了两相短路故障电流的控制策略和控制方法。通过理论分析、仿真分析以及实验证明了故障电流控制器及其与之对应的控制策略和控制方法的正确性。

主权项

1.线路两相短路故障电流控制方法，其特征在于，在线路每相的两端均装故障电流控制器；所述故障电流控制器由并联变压器T₁、串联变压器T₂，可调电感L_B、L_C以及开关K_A、K_B、K_C、K_G和S_KS构成，并联变压器T₁的原边绕组一端经开关K_A、K_B、K_C与系统备用电源的相连，经开关K_G与地相连，T₁的原边绕组的另一端接地；并联变压器T₁的副边绕组与串联变压器T₂的副边绕组和第一可调电感L_B构成第一串联电路；串联变压器T₂的原边绕组和第二可调电感L_C串联构成第二串联电路，该第二串联电路与开关S_KS并联后嵌入在线路中；分别等于故障电流控制器安装点的A、B、C相母线电压；正常运行期间，故障电流控制器处于备用状态时，此时其中的S_KS在闭合状态，K_A、K_B、K_C断开，K_G闭合，故障电流控制器对线路的正常运行没有影响；线路发生两相短路后，断开位于线路故障相两端的故障电流控制器中开关S_KS和K_G，启动故障电流控制器，控制线路发送端故障相的两台故障电流控制器中的开关K_A、K_B、K_C的状态，使它们的并联变压器T₁的原边电压超前于正常运行时其安装点线路的对应相的母线电压2π/3；控制线路接受端故障相的两台故障电流控制器中的开关K_A、K_B、K_C的状态，使它们的并联变压器T₁的原边电压滞后于正常运行时其安装点线路的对应相的母线电压2π/3；所述发送端是指正常运行时线路有功潮流的输出端，所述接受端是指线路有功潮流的输入端；线路电流的参考方向均为母线指向线路，测量线路两端故障相的电流，并以此计算故障相间线电流的基波分量(简称线电流，下同)，并将它与故障前正常运行期间其对应相间线电流进行比较：①如果故障期间故障相间的线电流的幅值大于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的幅值，则增加故障电流控制器的电感L_C，以减小故障期间故障相间线电流的幅值，使之等于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的幅值；如果故障期间故障相间的线电流的幅值小于故障前正常运行期间其对应相间线电流的幅值，则减小故障电流控制器的电感L_C，以增加故障期间故障相间线电流的幅值，使之等于正常运行期间其对应相间线电流的幅值，在调节过程中保持线路一端的两台故障电流控制器中L_C电感值相等；②如果故障期间故障相间线电流的相位滞后于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的相位，则减小位于线路发送端的2台故障电流控制器中的电感L_B，增加位于线路接受端的2台故障电流控制器中的电感L_B，以增加故障相间线电流的相位，使之等于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的相位；如果故障期间故障相间线电流的相位超前于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的相位，则增加位于线路发送端的2台故障电流控制器中的电感L_B，减小位于线路接受端的2台故障电流控制器中的电感L_B，以减小故障相间线电流的相位，使之等于故障前正常运行期间其对应相间的线电流的相位；在上述调节过程中，保持线路一端的2台故障电流控制器中的L_B相等；通过上述调节，线路的故障电流不仅为0，同时故障线路上的电流也等于故障前的电流。