基于参数识别的磁控型并联电抗器运行容量自动追踪方法与流程

本发明涉及一种基于参数识别的磁控型并联电抗器运行容量自动追踪方法，属于电抗器保护技术领域。

背景技术：

并联电抗器有限制过电压和无功补偿的作用，并联电抗器有固定容量电抗器和分级可控电抗器及磁控型并联电抗器，固定容量电抗器容量不可调，分级可控电抗器虽然容量可调但是无法连续调节容量，磁控型并联电抗器可以弥补前者的不足，其容量可连续调节，容量可从5％～100％进行调节，因此多用在特高压系统中，因此并联电抗器的稳定运行很重要，对其保护的可靠性也有较高的要求，但是目前作为电抗器主保护的差动保护及过流等后备保护定值固定不可整定，且都是以额定电流为基准，且额定电流固定，但是由于磁控型电抗器工作的特殊性，其容量可调，工作范围大，当容量变化较大时，额定电流变化范围较大，如果还是采用变化前恒定的额定电流进行定值计算，则会导致保护拒动或者误动，导致电抗器无法正常工作，严重时会影响整个电力系统的安全稳定运行。

目前工程中采用的电抗器保护装置无法识别电抗器工作工况的改变，没有一种能够自适应自动追踪电抗器运行容量变化并对保护进行实时修正的算法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于参数识别的磁控型并联电抗器运行容量自动追踪方法，通过对电抗器阻抗参数进行识别，分析确认电抗器容量的变化，并计算实时的电抗器运行容量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于参数识别的磁控型并联电抗器运行容量自动追踪方法，包括以下步骤：

1)利用电压互感器tv获得可控电抗器的工作电压，利用电流互感器ta1获得流过可控电抗器的电流；

2)采用全波傅式算法求取电流、电压基波有效值；

3)计算可控电抗器的阻抗；

4)根据计算的可控电抗器阻抗求得可控电抗器的实时运行容量。

前述的步骤3)中，考虑中性点电抗器对可控电抗器容量的影响，计算可控电抗器的阻抗的公式如下：

其中，zc为可控电抗器阻抗值，i1为流过可控电抗器首端的电流基波有效值，u为可控电抗器所在线路的电压基波有效值，zg为中性点电抗器阻抗值，i1a、i1b、i1c为流过可控电抗器首端的三相电流。

前述的步骤4)中，可控电抗器的实时运行容量的计算式为：

其中，sc为可控电抗器实时运行容量，ue为可控电抗器铭牌额定电压。

前述的引入保护装置的启动元件判断结果，当可控电抗器容量调节时电流电压发生变化，此时不进行可控电抗器的阻抗计算，当启动元件返回后，可控电抗器运行稳定，才进行可控电抗器的阻抗计算。

前述的当可控电抗器容量变化超过设置的阈值时，才对可控电抗器运行容量进行修正，即根据电抗器阻抗值计算可控电抗器的实时运行容量。

前述的阈值为可控电抗器额定容量的5％。

本发明的有益效果为：

本发明可以实时保证保护的灵敏性，避免在电抗器工况改变时导致电抗器保护拒动误动的出现，提高保护的灵敏性及可靠性。

附图说明

图1为磁控型并联电抗器保护配置图；

图2为电抗器容量自动追踪流程图；

图3为可控电抗器阻抗计算等效电路图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明利用参数识别原理，通过对电抗器阻抗参数进行识别，分析确认电抗器容量的变化，根据电抗器阻抗值实时计算电抗器运行容量。为了避免电抗器在容量调节过程中算法对运行容量频繁切换，且利用保护启动元件作为修正算法闭锁元件，只有当保护未启动时，电抗器运行稳定时，才对保护进行修正，修正保护采用的电抗器运行容量，修正算法流程图如图2所示，实时保证了保护的可靠性及灵敏性，避免在电抗器工况改变时导致电抗器保护拒动误动的出现，提高保护的灵敏性及可靠性。

本发明的具体实现如下：

(1)为了实时判定磁控型电抗器的工作状态，确定电抗器的工作容量，就必须对电抗器的阻抗参数进行实时监控，通过监控阻抗参数的变化确定电抗器容量的变化。具体计算过程如下所示：

如图1所示，利用电压互感器tv获得可控电抗器的工作电压，利用电流互感器ta1获得流过可控电抗器的电流，利用获得的采样电流、电压值，采用现有全波傅式算法求取电流及电压基波有效值，进而求取可控电抗器的阻抗参数，由于正常运行时电抗器可能出现不对称运行，会有电流流过中性点电抗器，因此计算阻抗时必须考虑中性点电抗器对计算容量的影响，可控电抗器阻抗计算的等效电路图如图3所示。

式中：zc为可控电抗器阻抗值；i1为流过可控电抗器首端即ta1的基波电流有效值，u为可控电抗器所在线路的电压即tv的基波有效值，zg为中性点电抗器阻抗值，其值可通过电抗器铭牌参数获得，i1a、i1b、i1c为流过可控电抗器首端的三相电流。

根据计算的可控电抗器阻抗参数可以求得可控电抗器的实时运行容量，电抗器运行容量计算公式如下所示：

式中：sc为可控电抗器运行容量，zc为可控电抗器阻抗值，ue为可控电抗器铭牌额定电压。

(2)为了避免电抗器容量在变化过程中引起电流变化对电抗器阻抗参数识别产生影响，导致阻抗参数计算误差较大，因此电抗器参数计算必须在电抗器运行稳定后才有效，所以引入目前保护装置都具有的启动元件判断结果，当电抗器容量调节时电流电压发生变化，保护装置会启动，此时不进行阻抗参数计算，当启动元件返回后，电抗器运行稳定，此时才进行阻抗参数计算，这样就可以避免电抗器容量调节时对电抗器阻抗参数识别产生的不利影响，保证阻抗参数识别的准确性。

(3)同时为了避免在电抗器容量调节过程中频繁的去修正电抗器运行容量，加重保护装置的负荷，导致保护装置出现异常，或者保护误动。因此在修正运行容量的同时增加了修正阈值，只有当电抗器容量变化超过电抗器额定容量即铭牌容量参数的5％时，才对电抗器运行容量进行修正，即根据电抗器阻抗值实时计算电抗器运行容量。这样就避免算法对运行容量进行频繁的修正，保证了修正算法的实用性和可靠性，改善了磁控型并联电抗器保护的灵敏性和可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。