專利名稱：三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，屬于電力系統(tǒng)控制保護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，我國加快了直流輸電工程的建設(shè)。在直流輸電系統(tǒng)中，換流器作為一大功率、非線性電力電子元件會在直流系統(tǒng)及其所連接的交流系統(tǒng)產(chǎn)生大量的諧波。目前抑制直流系統(tǒng)諧波最廣泛采用的方法是裝設(shè)無源型直流濾波器。常用的無源濾波器有單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、三調(diào)諧濾波器以及高通濾波器等。三調(diào)諧濾波器由于其具有良好的濾波特性和經(jīng)濟性受到了越來越多的關(guān)注，并已在高壓及特高壓直流輸電工程中得到了應(yīng)用。三調(diào)諧直流濾波器一般由電感和電容元件組成，如圖1所示，三調(diào)諧濾波器的結(jié)構(gòu)包括串聯(lián)連接的Cp L1，并聯(lián)連接的C2、L2和并聯(lián)連接的C3、L3，在調(diào)諧頻率處濾波器呈現(xiàn)低阻抗，諧波電流經(jīng)由濾波器通道濾除。在運行過程中，由于溫度變化或直流濾波器元件老化所導(dǎo)致的濾波器元件參數(shù)變化均會造成濾波器的調(diào)諧特性發(fā)生變化，使直流濾波器的實際諧振頻率偏離設(shè)計值，從而影響濾波器的濾波效果，進而影響系統(tǒng)的正常運行。當(dāng)濾波器元件參數(shù)超出允許的變化范圍時，失諧保護將動作。為定位出濾波器中參數(shù)發(fā)生微變的元件，在失諧保護動作后，仍需對濾波器中所有的元件進行檢測，工作量大且較繁瑣。由于在實際工程中濾波器中單一元件參數(shù)微變的概率最大，因此，直流濾波器中的單一元件參數(shù)漸變引起失諧故障，如果在濾波器失諧保護動作的同時，能夠快速準確地實現(xiàn)故障元件檢測，將大大縮短濾波器修復(fù)時間，提高其可用度。然而，目前這方面的研究還很少，已有的基于啟發(fā)式算法的檢測方法依賴于樣本集的選取及屬性空間的劃分，算法復(fù)雜，不易于工程實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，解決已有的基于啟發(fā)式算法的檢測方法依賴于樣本集的選取及屬性空間的劃分，算法復(fù)雜，不易于工程實現(xiàn)的問題。一種三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，包括以下步驟Sl 分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值；S2 根據(jù)所述諧波阻抗值計算所述三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗偏移量比值；S3:根據(jù)設(shè)定的偏移量比值范圍和失諧后的諧波阻抗特性判斷出失諧元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)通過分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值，依據(jù)其計算出諧波阻抗偏移量比值，由設(shè)定的偏移量比值范圍及失諧后的諧波阻抗特性判斷所計算的諧波阻抗偏移量比值，由判斷結(jié)果確定失諧元件，整個方法過程簡單，物理意義清晰，從而能快速準確地檢測出三調(diào)諧直流濾波器中的失諧故障元件，且算法也易于在工程上實現(xiàn)。


圖1是三調(diào)諧濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法作詳細描述。參見圖2所述，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟Sl 分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值。作為一個實施例，Sl包括如下步驟采集正常運行時的直流三調(diào)諧濾波器的高壓端的測量電壓和電流瞬時值，并采用相量濾波算法分別計算正常運行時的12次和36次諧波電壓和電流相量，根據(jù)所述諧波電壓和電流相量計算正常運行時三調(diào)諧濾波器的12次和36次諧波阻抗值；具體地，計算阻抗值的過程可以用以下公式表示
權(quán)利要求
1.一種三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，其特征在于，包括以下步驟51分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值；52根據(jù)所述諧波阻抗值計算所述三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗偏移量比值；53根據(jù)設(shè)定的偏移量比值范圍和失諧后的諧波阻抗特性判斷出失諧元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，其特征在于，所述Sl 分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值包括以下步驟采集正常運行時的直流三調(diào)諧濾波器的高壓端的測量電壓和電流瞬時值，并采用相量濾波算法分別計算正常運行時的12次和36次諧波電壓和電流相量，根據(jù)所述諧波電壓和電流相量計算正常運行時三調(diào)諧濾波器的12次和36次諧波阻抗值；采集失諧后直流三調(diào)諧濾波器的高壓端的測量電壓和電流瞬時值，并采用相量濾波算法分別計算失諧后的12次和36次諧波電壓和電流相量，根據(jù)所述諧波電壓和電流相量計算失諧后的三調(diào)諧濾波器的12次和36次諧波阻抗值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述諧波電壓和電流相量計算正常運行時三調(diào)諧濾波器的12次和36次諧波阻抗值包括
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，其特征在于，所述S2 根據(jù)所述諧波阻抗值計算所述三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗偏移量比值的計算過程包括
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，其特征在于，所述S3 根據(jù)設(shè)定的偏移量比值范圍和失諧后的諧波阻抗特性判斷出失諧元件的過程包括(a)諧波阻抗特性呈感性時若2. 7彡k彡3. 2，則C1為故障元件； 若0. 33彡k彡0. 36，則L1為故障元件； (1 - COo2ftZ7C7 )2 , (1- <t>,2ftZ7C7 )2胃降仏Μ ^ k ^ ^JW ,則&為故障元件；(1 - (Ol5L2C2 f , 2(1 - (Ol5L2C2 f ^3,(I-^2C2)-么“么Xl^f ,則“為故障元件；(1 — (oLL^C, )2 , (1 — io^ZoC. )2 若30(1:仏么“么I2(I-^Q)2 ,則&為故障·;(1 — (oLL^C, )2 , (1 — )2 若么“么2(1-^)2 ,則為故障·;(b)諧波阻抗特性呈容性時若2. 9彡k彡3. 3，則C1為故障元件； 若0. 30彡k彡0. 36，則L1為故障元件；(1 — ColfL1C1 )2 , (1 — ColfL1C1 )2 若導(dǎo)徹2么k么 徹2 ,則c^為故障元件;(1 - WleL1C1 )2 7 (1 — OyteL1C1 )2 ^TiW么“么2. 頓,則“為故障元件；(1 — (o^L^C, )2 , (1 — io^ZoC. )2 若么k么24(1: ,則C3為故障· ^若^ 么k么^ ,則L3力故障元件^其中，ω 12、ω ^5為12次和36次諧波角頻率，k為諧波阻抗偏移量比值，C1, L2, C2, L2, C3、L3為直流濾波裝置的元件參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三調(diào)諧直流濾波器失諧故障元件檢測方法，包括以下步驟S1分別計算正常運行時和失諧后三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值；S2根據(jù)所述諧波阻抗值計算所述三調(diào)諧濾波器的諧波阻抗偏移量比值；S3根據(jù)設(shè)定的偏移量比值范圍和失諧后的諧波阻抗特性判斷出失諧元件。本發(fā)明的方法過程簡單，物理意義清晰，從而能快速準確地檢測出三調(diào)諧直流濾波器中的失諧故障元件，且算法也易于在工程上實現(xiàn)。
文檔編號G01R27/02GK102401866SQ20111041826
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者任欣元, 何盛全, 區(qū)偉潮, 姬黎波, 張乾良, 張依群, 張永良, 徐子利, 李林發(fā) 申請人:廣東威恒電力技術(shù)開發(fā)有限公司, 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局