技术特征：
1.基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于，包括：步骤1：设计可控串联限流电抗并联接入断路器，可控串联限流电抗包括电抗器和可控晶闸管tcr，tcr触发角的控制回路接入线路保护装置，在线路保护启动跳断路器时，触发tcr实时检测电抗器输出的电流信号，并启动故障性质识别；步骤2：根据线路故障模型，求解出故障点至线路保护装置处的故障阻抗和接地电阻；步骤3：根据故障点的电弧电阻特性，对故障点进行最大限流值整定；步骤4：基于故障阻抗和接地电阻，并结合最大限流值，计算可控限流电抗值；步骤5：基于可控限流电抗值，计算tcr触发角，并由线路保护装置形成触发脉冲控制tcr，使得故障相输出限流信号；步骤6：根据限流信号建立电流突变量比较判据，判别故障电弧熄灭时刻；步骤7：基于熄弧前的故障电流与瞬时性故障下的容性电流，应用实时电流幅值比较判据，对瞬时性故障和永久性故障进行故障性质识别。2.如权利要求1所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤2具体如下：根据输电线路故障模型，建立如下所示的输电线路微分方程：式中，v
ma
(t)、i
ma
(t)和i
ma0
(t)分别为线路保护装置处测量的相电压、电流和零序分量电流，t表示任意时刻时间，l1、r1、l0和r0分别为线路单位长度的正序电感值、电阻值、零序电感值和电阻值，l
f
为线路保护装置到故障点的线路长度，r
f
为接地电阻，其中z
l
＝(r1+2πfl1)l
f
；基于多点采样数据，代入最小二乘算法迭代计算，求解出故障点至线路保护装置处的故障阻抗x
l
和接地电阻r
f
。3.如权利要求2所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤3具体如下：根据故障点的电弧电阻特性，按下式对故障点进行最大限流值整定：v
arc
＝i
lim
z
arc
＜v
set
式中，最大限流值i
lim
为可控串联限流电抗接入后由电源提供给故障相的最大电流，v
set
按躲过电弧过零重燃的电压条件整定，z
arc
为电弧熄灭时刻两点间的介质阻抗。4.如权利要求3所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤4具体如下：结合故障阻抗x
l
和接地电阻r
f
，由线路保护装置计算可控限流电抗实际值x
′
lim
：式中，u
n
为系统额定电压，k
er
为考虑参数预测误差系数；其中，故障熄弧后的线路电流i
ma
≤i
lim
，最大限流值整定的公式作为约束条件。
5.如权利要求1所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤5具体如下：tcr触发角α与可控限流电抗实际值x
′
lim
的关系为：式中，表示限流电抗值，u
n
为系统额定电压，i
lim
为最大限流值；计算出tcr触发角α，由线路保护装置形成触发脉冲控制tcr。6.如权利要求1所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤6具体如下：利用电弧熄灭开路下的电流突变特征，基于电流突变量λi
ma
构成熄弧判据λi
ma
＞i
set1
，其中i
set1
为瞬时性故障电弧熄灭时电流突变门槛值；在断路器跳闸后指定时间内突变判别满足熄弧判据，则对应时刻为电弧熄弧时刻；若超过指定时间后仍不满足判据，则预判为永久性故障。7.如权利要求6所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述瞬时性故障电弧熄灭时电流突变门槛值取值如下：i
set1
＝0.5*i
lim
式中，i
lim
为最大限流值。8.如权利要求6所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述步骤7具体如下：1)记录熄弧前的故障电流i
p
；2)基于故障距离，计算瞬时性故障下的容性电流：式中，w为角速度，c
l
为故障长度线路的分布电容，u
n
为系统额定电压；3)构建幅值比较判据：i
ma
＜k1i
c
|i
ma
＜k2i
p
式中，i
ma
表示故障熄弧后的线路电流，k1、k2为可靠系数；如存在电弧熄灭时刻且满足幅值比较判据则判别为瞬时性故障，否则为永久性故障。9.如权利要求8所述的基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，其特征在于：所述可靠系数的取值如下：k1取1.3～2.0，k2取0.7～0.85。
技术总结
本发明提出了一种基于可控串联电抗电流信息的送出线路故障性质识别方法，该方法在新能源场站送出线路发生故障的情况下，设计串联可控限流电抗器，应用电抗串联线路下系统发生瞬时故障和永久故障时的小电流差异，构建新能源场站送出线路故障性质识别新方法。该方法首先基于参数识别的故障测距功能，在线路故障时初步获取线路预判故障阻抗和接地电阻，并基于最大限流计算可控电抗值，通过TCR快速调节触发角，使得故障相输出限流信号，建立电流突变量比较判据，判别故障电弧熄灭时刻，进一步根据电流幅值比较判据，实现故障性质的判别。本发明提出的方法新颖，识别结果快速可靠，应用在新能源场站送出线路工程上，能有效提高线路的重合率。的重合率。的重合率。
技术研发人员：杨宏宇 范立新 顾文 唐一铭 李振兴 梅睿 张萌萌 莫菲 姚瑶 孙平平 佘双喜 杨春 闫涛
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2022.06.10
技术公布日：2022/9/15