适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法和系统与流程

本发明属于电气设备整定方法领域，具体涉及一种适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法和系统。

背景技术：

1、电网在运行时可能会出现各种故障或异常情况，其中短路故障是最为常见且危害最大的故障。虽然技术的发展使得电网安全性不断提高，但不可能完全避免系统故障的发生，为防止系统故障范围扩大，保证非故障部分可以正常供电，并维持电力系统运行的稳定性，要求必须迅速地切除故障线路。

2、随着我国经济的不断发展，城市电网线路的输送容量越来越大，导致短路故障电流也随之增大，短路电流超标现象越来越严重，断路器的遮断容量需求越来越大，大幅增加了电网继电保护系统建设的成本，对电网的安全性和稳定性造成严重威胁。各种故障限流器应运而生，这之中磁偏置超导故障限流器(magneto-biased superconducting faultcurrent limiter，mbsfcl)具备限流响应快、自触发、低损耗和快速恢复的优点，可以有效降低线路断路器所需要的遮断容量需求，具有较好的技术经济性，是解决短路电流问题的有效方案之一。

3、与故障限流器配合最密切的继电保护方式是过流保护。过流保护是当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。当流过被保护原件中的电流超过预先整定的某个数值时，保护装置启动，并用时限保证动作的选择性，使断路器跳闸或给出报警信号。

4、现有的过流保护整定方法，利用故障前的线路参数与故障后的短路参数，进行过流保护的整定。然而，mbsfcl的接入使得故障前后的线路参数改变，基于固定线路参数的整定方法计算的整定值并不准确。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法和系统，本发明能够根据原始整定值计算接入磁偏置超导限流器的过流保护整定值，本发明的计算流程简便，能够有效解决原有过流保护整定方法不适用的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法，包括：

4、获取磁偏置超导限流器中双分裂电抗器的电抗、分裂电抗器支路的电抗、限流器失超后的阻抗以及等效电源的相电势；所述获取磁偏置超导限流器中具有三段过流保护单元；获取第一段过流保护单元、第二段过流保护单元和第三段过流保护单元的原始整定值，以及第一段过流保护单元、第二段过流保护单元和第三段过流保护单元的预设混合可靠系数；

5、根据第一段过流保护单元的原始整定值以及第一段过流保护单元的预设混合可靠系数，结合双分裂电抗器的电抗、限流器失超后的阻抗以及等效电源的相电势，得到接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值；

6、根据第二段过流保护单元的原始整定值以及第二段过流保护单元的预设混合可靠系数，结合分裂电抗器支路的电抗和等效电源的相电势，得到接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值；

7、根据第三段过流保护单元的原始整定值以及第三段过流保护单元的预设混合可靠系数，得到接入磁偏置超导限流器后的第三段过流保护单元的整定值；

8、将所述接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值、第二段过流保护单元的整定值以及第三段过流保护单元的整定值作为适应磁偏置超导限流器的过流保护整定值。

9、本发明的进一步改进在于：接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值的计算方法如下：

10、

11、其中，为接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值，为第一段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第一段过流保护单元的原始整定值，eφ为等效电源的相电势，zsfcl为磁偏置超导限流器失超后的阻抗。

12、本发明的进一步改进在于：第一段过流保护单元的预设混合可靠系数大于1。

13、本发明的进一步改进在于：接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值的计算方法如下：

14、

15、其中，为接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值，为第二段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第二段过流保护单元的原始整定值，eφ为等效电源的相电势，xl1为分裂电抗器支路l1的电抗。

16、本发明的进一步改进在于：第二段过流保护单元的预设混合可靠系数大于1。

17、接入磁偏置超导限流器后的第三段过流保护单元的整定值的计算方法如下：

18、

19、其中，为第三段过流保护单元的整定值，为第三段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第三段过流保护单元的原始整定值。

20、本发明的进一步改进在于：第三段过流保护单元的预设混合可靠系数小于1。

21、第二方面，本发明提供一种适应磁偏置超导限流器的过流保护整定系统，包括：

22、参数获取模块，用于获取磁偏置超导限流器中双分裂电抗器的电抗、分裂电抗器支路的电抗、限流器失超后的阻抗以及等效电源的相电势；所述获取磁偏置超导限流器中具有三段过流保护单元；获取第一段过流保护单元、第二段过流保护单元和第三段过流保护单元的原始整定值，以及第一段过流保护单元、第二段过流保护单元和第三段过流保护单元的预设混合可靠系数；

23、第一段过流保护单元的整定值获取模块，用于根据第一段过流保护单元的原始整定值以及第一段过流保护单元的预设混合可靠系数，结合双分裂电抗器的电抗、限流器失超后的阻抗以及等效电源的相电势，得到接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值；

24、第二段过流保护单元的整定值获取模块，用于根据第二段过流保护单元的原始整定值以及第二段过流保护单元的预设混合可靠系数，结合分裂电抗器支路的电抗和等效电源的相电势，得到接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值；

25、第三段过流保护单元的整定值获取模块，用于根据第三段过流保护单元的原始整定值以及第三段过流保护单元的预设混合可靠系数，得到接入磁偏置超导限流器后的第三段过流保护单元的整定值；

26、过流保护整定值获取模块，用于将接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值、第二段过流保护单元的整定值以及第三段过流保护单元的整定值作为适应磁偏置超导限流器的过流保护整定值。

27、本发明的进一步改进在于：第一段过流保护单元的整定值获取模块，具体用于按照下述方式得到接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值：

28、

29、其中，为接入磁偏置超导限流器后的第一段过流保护单元的整定值，为第一段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第一段过流保护单元的原始整定值，eφ为等效电源的相电势，zsfcl为磁偏置超导限流器失超后的阻抗。

30、本发明的进一步改进在于：第二段过流保护单元的整定值获取模块，具体用于按照下述方式得到接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值：

31、

32、其中，为接入磁偏置超导限流器后的第二段过流保护单元的整定值，为第二段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第二段过流保护单元的原始整定值，eφ为等效电源的相电势，xl1为分裂电抗器支路l1的电抗。

33、本发明的进一步改进在于：第三段过流保护单元的整定值获取模块，具体用于按照下述方式得到接入磁偏置超导限流器后的第三段过流保护单元的整定值：

34、

35、其中，为第三段过流保护单元的整定值，为第三段过流保护单元的预设混合可靠系数，为第三段过流保护单元的原始整定值。

36、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法的步骤。

37、第四方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时适应磁偏置超导限流器的过流保护整定方法的步骤。

38、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

39、本发明针对交流电力系统中的过流保护，依据故障发生后的不同时间段内偏置超导限流器中双分裂电抗器的电抗、分裂电抗器支路的电抗、限流器失超后的阻抗以及等效电源的相电势，计算三段过流保护单元的整定值，能避免磁偏置超导限流器接入系统后对系统过流保护可靠性的影响，确保系统的继电保护可以正确动作、切除故障线路。本发明在计算过程中，只涉及原始整定值、等效电源的相电势和磁偏置超导限流器中双分裂电抗器的电抗、分裂电抗器支路的电抗和限流器失超后的阻抗的参数，获取方法十分简便，并且不需要考虑线路上的详细阻抗参数，涉及的参数少，避免了繁琐的计算。