本发明属于分级式可控电抗器匝间故障判别，具体涉及一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法。
背景技术：
1、我国负荷与能源的分布不均衡，就近供电难以满足需求，而在大容量远距离输电中，随着电压等级的提高，容升效应等问题变得逐渐严重，导致这些问题的根源在于无功的不平衡，在线路两端安装高压并联电抗器则是一种有效应对措施。目前我国普遍采用容量固定的高压并联电抗器，其不仅可以对线路上过剩的容性无功进行补偿，还可以限制操作过电压以及工频过电压。
2、在实现双碳目标的大背景下，海上风电的建设容量迅速增长，由于海上风电的无功问题要比陆上远距离输电更加严重，同时其电压波动也是更加频繁。此时如果依旧采用容量固定的高压并联电抗器，可能会在线路轻载时，造成额外的功率损耗，影响系统的稳定性。相比于普通电抗器，容量可调的可控电抗器优势更加明显，其可以灵活控制无功的补偿容量，既能维持电压稳定，还能实现无功功率平衡，可以有效提高电网的输电能力。
3、可控高抗的结构要比一般的电抗器复杂，在相同电压等级下故障率也比其他设备高。分级式可控高抗在正常运行时调节容量会导致绕组电流有较大幅度变化，但当发生匝间短路时，故障电流的波动反而会小于调节容量所引起的电流变化，因此故障特征并不明显。现有匝间保护分别保护分级式可控高抗的网侧绕组和控制侧绕组，网侧绕组的匝间保护与传统固定高抗的匝间保护一样，主要有零序功率方向保护，但是小匝间故障时，零序电压、电流较小，灵敏度不足，且当区外故障引起振荡时，保护易误动作；控制绕组的匝间故障如果匝数较大，磁平衡差动保护可以反映，如果匝数较小，控制绕组的零序过流保护则可以在一定程度上反映，但灵敏性还有待于提升。
4、在新型电力系统中，由于运行情况复杂，现有整定计算比较困难，而且匝间故障作为轻微故障，故障特征不明显，而系统对分级式可控高抗的可靠性要求较高，因此需要保护的原理简单，受系统波动影响较小，提出一种能够可靠保护绕组的方法显得极为重要。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，该方法具有不受电源特性影响、灵敏性高、整定计算简单、受分级式可控电抗器容量调节影响小的特点。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，包括如下步骤：
4、步骤1：获取分级式可控电抗器的网侧三相电压和三相电流以及控制侧的三相电流；
5、步骤2：根据步骤1获取的电气量计算分级式可控电抗器的等效励磁阻抗；
6、步骤3：将计算得到的等效励磁阻抗代入判别式，进而判定分级式可控电抗器是否发生匝间故障；
7、判别式为|zeq(t)|＜|zset|且|zeq(t+δt)|＜|zset|，即当t时刻计算得到的等效励磁阻抗zeq(t)|小于整定值|zset|时，且在t时刻后的δt时间段内计算的等效励磁阻抗zeq(t+δt)|都小于整定值|zset|，则判定分级式可控电抗器发生内部故障，保护动作；在判定分级式可控电抗器是否发生匝间故障时增加了一个延时环节，当等效励磁阻抗满足判别式达到一定时间，保护才会动作，避免对饱和情况做出误动作。
8、进一步地，所述步骤2中根据步骤1获取的电气量计算分级式可控电抗器的等效励磁阻抗定义为：
9、
10、其中：zeq为等效励磁阻抗，为网侧电压，为网侧电流，为控制侧电流按变比折合到网侧的电流。
11、进一步地，步骤2中对等效励磁阻抗的计算方法为：
12、
13、其中通过三点微分公式离散化可知：
14、
15、由此可得
16、zeq＝req+jωleq
17、其中u(t)为采样t时刻网侧电压瞬时值；i1(t)为采样t时刻网侧电流瞬时值；i2(t)为采样t时刻控制侧电流按变比折算到网侧的瞬时值；t为采样间隔，zeq为等效励磁阻抗，req为等效励磁电阻，leq为等效励磁电感，ω取工频50hz。
18、进一步地，所述步骤3中δt的取值可以取为一个周波的时间长度，即20ms。该判据增加了一个延时环节，可以判别出等效励磁阻抗的大小是否存在波动性，从而避免对饱和情况做出误动作。
19、和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
20、1、不受电源特性影响，参数是在时域范围进行辨识，在风电、光电等可再生能源占比较大的新型电力系统依旧可以正常使用；
21、2、保护灵敏性高，由于发生匝间故障时辨识出的等效励磁阻抗主要与故障支路的阻抗值有关，而故障支路的阻抗值要远小于分级式可控高抗正常工作时的励磁阻抗，当发生轻微匝间故障时，等效励磁阻抗依旧会有明显变化，因此可以有效识别小匝数故障。
22、3、整定计算简单，可控高抗发生故障时参数变化只与自身有关，不涉及其余器件。
23、4、受分级式可控电抗器容量调节影响小，由于分级式可控高抗调节容量时，主要改变的是串接在控制侧的辅助电抗器的数目，对励磁阻抗几乎没有影响，因此当容量发生变化时，等效励磁阻抗受影响比较小，在设置整定值时可以留有足够裕度来确保保护正确动作。
1.一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，其特征在于：所述步骤2中，根据步骤1获取的电气量计算分级式可控电抗器的等效励磁阻抗定义为：
3.根据权利要求1所述一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，其特征在于：步骤2中对等效励磁阻抗的计算方法为：
4.根据权利要求1所述一种基于参数辨识判别分级式可控电抗器匝间故障的方法，其特征在于：所述步骤3中δt的取值为一个周波的时间长度20ms，即该判据增加了一个延时环节，能够判别出等效励磁阻抗的大小是否存在波动性，从而避免对饱和情况做出误动作。
