立方體判據(jù)控制方法短路檢測(cè)研究

張宋鑫

【摘 要】本文研究了立方體判據(jù)實(shí)現(xiàn)短路電流檢測(cè)。立方體判據(jù)預(yù)估故障是基于電流的瞬時(shí)值、電流對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)數(shù)、電流對(duì)時(shí)間的二次導(dǎo)數(shù)的關(guān)系。然后，針對(duì)其易受干擾的特性，采用了一種改進(jìn)的流程以提高它的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】短路檢測(cè)；立方體判據(jù)

【Abstract】This paper studies the cube criterion for detecting short-circuit current. Cube criterion of estimate fault is based on the current instantaneous value，a derivative of time，current on the relationship between the time of the second derivative.Then，according to the characteristics of the vulnerable to interference，using an improved process in order to improve its stability.

【Key words】short circuit testing；Cube criterion

0 引言

為了實(shí)現(xiàn)短路早期檢測(cè)有許多研究者提出了很多方法。文獻(xiàn)[1]利用鎖相環(huán)對(duì)系統(tǒng)短路故障進(jìn)行識(shí)別，雖然該方法新穎，但尚未在實(shí)際工程中應(yīng)用。所以基于鎖相環(huán)的故障識(shí)別還有不少的地方需要研究。文獻(xiàn)[2]基于線路電流波形曲率的快速識(shí)別，不過更有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤識(shí)別。

雖然故障電流的快速識(shí)別方法很多，但如何快速、準(zhǔn)確、可靠地識(shí)別故障電流仍然是一個(gè)需要廣泛深入研究的問題[3-4]?，F(xiàn)有的電流瞬時(shí)值、電流變化率等識(shí)別判據(jù)，主要針對(duì)的是故障發(fā)生后線路電流快速上升的特點(diǎn)，識(shí)別速度有限。本文研究了由最早的軌跡曲線法發(fā)展成的立方體判據(jù)[5]。

1 算法的工作原理

1.1 軌跡曲線法原理

軌跡曲線短路檢測(cè)分析的是電流的瞬時(shí)值和電流對(duì)時(shí)間的一次導(dǎo)數(shù)。其原理是一個(gè)如圖1的等效電路。其數(shù)學(xué)模型如下所示，其中是電壓的有效值，是電源的角頻率，是相位角，是功率因數(shù)。

2 基于立方體判據(jù)的短路快速檢測(cè)的步驟

本文方法的實(shí)現(xiàn)步驟為：

（1）對(duì)電流濾波后，對(duì)電流做求導(dǎo)和求二次導(dǎo)處理，借助判別條件（點(diǎn)（c，b，a））判定是否需要濾波。

（2）分別分配不同的系數(shù)給I，I′和I″。

（3）采用先入先出隊(duì)列法判定是否執(zhí)行。

3 結(jié)論

在發(fā)生短路故障時(shí)，短路故障快速檢測(cè)方法可以幫助保護(hù)裝置盡快采取短路電流限制措施。在本文中，根據(jù)短路模型做理論分析，運(yùn)用多面體法來檢測(cè)短路電流。此外，本文可以得到結(jié)論：相較于傳統(tǒng)檢測(cè)方法，本文中的方法有著檢測(cè)時(shí)間短和穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，并完成了相關(guān)數(shù)學(xué)模型和分析工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Ohrstrom M，Lennart S.Fast protection of strong power systems with fault current limiters and PLL-aided fault detection[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2011，26（3）：1538-1544.

[2]楊尚瑾，武守遠(yuǎn)，戴朝波.基于電流波形曲率的短路故障快速識(shí)別方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013，37（2）：551-556.

[3]趙永熹，王華昕.基于限流器本體信號(hào)的短路故障快速識(shí)別方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（11）：247-251.

[4]楊尚瑾，武守遠(yuǎn)，戴朝波，等.短路故障快速識(shí)別方法綜述[C]//第四屆電能質(zhì)量及柔性輸電技術(shù)研討會(huì)，呼和浩特，2012：455-462.

[5]T.Mützel，F(xiàn).Berger and M.Anheuser.New algorithm for electronic short-circuit detection[C]//52nd IEEE Holm Conference on Electrical Contacts，Montreal，Canada，2006：42-47.

[責(zé)任編輯：湯靜]