配電網直接為電力用戶提供電能，其安全運行關系國民經濟與社會發展。然而，配電線路勵磁涌流導致線路保護誤動、合閘失敗或饋線自動化失效等事件時有報道，威脅配電網的安全運行。

當勵磁涌流造成線路保護誤動作，導致合閘失敗時，現場運維人員經常通過人為延長保護動作時限或調高動作閾值等手段規避勵磁涌流，這無疑犧牲了保護的速動性和靈敏性。隨著配電網的發展，對配電自動化的要求也越來越高，上述規避勵磁涌流的手段更是弊端凸現，越來越不可取。

較為穩妥的方案是，當檢測到勵磁涌流錯誤觸發保護時，對保護進行閉鎖，避免其誤動作。傳統的勵磁涌流辨識與閉鎖方法有二次諧波制動法和間斷角原理等。近年來，國內外研究人員對勵磁涌流進行了深入的研究，提出了許多新型的方法，例如支持向量機鑒別法、波形分布特征法、自適應數據窗法和峭度判別法等。

但是，這些方法主要針對主網變壓器差動電流中的勵磁涌流。因配電線路勵磁涌流特征的特殊性，已有的應用于單臺變壓器差動保護的勵磁涌流辨識技術難以直接移植于配電網線路保護中。

對于配電線路中的勵磁涌流，文獻[1,14]分析了幾起配電變壓器勵磁涌流導致線路保護誤動的現場案例，提出了應對措施；文獻[15]研究了配電線路勵磁涌流的概率分布規律，可用于優化保護整定值；文獻[16]提出了一種基于動態四邊形法的配電網勵磁涌流識別方法。

盡管以上研究成效顯著，但配電線路勵磁涌流的辨識與閉鎖技術仍存在以下問題尚未被解決：

1）投入線路分支線時，配電變壓器產生的勵磁涌流在線路上與正弦負荷電流混合疊加，使線路電流中不僅存在涌流成分，還存在正弦電流成分。這導致信號中涌流特征被削弱或掩蓋，使一些已有的勵磁涌流辨識方法失效。

2）傳統的閉鎖方案在檢測到線路電流中存在涌流后即對保護實施閉鎖，導致部分保護功能的關閉或延時。勵磁涌流狀態下短路電流水平較低的線路故障，因保護已被閉鎖而難以被檢測到。傳統的閉鎖方案在閉鎖后不再對信號中的非勵磁涌流成分進行檢測，存在盲目性。

針對以上問題，本文提出了一種配電線路勵磁涌流自適應閉鎖方案。一旦線路電流滿足線路保護動作判據，所提閉鎖方案即被觸發啟動。利用小波變換將線路電流波形在時域內分割為涌流區段與正弦區段，以避免提取特征量時勵磁涌流成分與正弦電流成分相互干擾。

然后，利用最小二乘法分別擬合求取各段信號的參數（幅值和相角）；根據各區段信號參數排除涌流干擾，并取每個周期中的正弦區段的信號參數，判斷其是否滿足線路保護動作判據，進而確定是否閉鎖線路保護。

所提自適應閉鎖方案能夠有效識別疊加在線路正弦電流中的勵磁涌流，實現閉鎖；在閉鎖勵磁涌流的同時，仍監測線路電流信號中的正弦區段，一旦判定存在故障電流，將可靠開放保護，實現自適應閉鎖，能有效避免前述的兩項問題。

圖1 勵磁涌流產生機理

圖6 配電網絡仿真系統

結論

本文利用小波變換對線路電流波形中涌流區段與正弦區段進行分割，再對各區段信號信息進行甄別處理，在此基礎上提出了配電線路勵磁涌流自適應閉鎖方案，并給出了具體實現步驟。

所提方案可實現自適應閉鎖：勵磁涌流在線路上與正弦負荷電流混疊時，能夠正確地閉鎖線路保護；線路短路故障時，能夠可靠開放保護；即使在線路短路水平較低的短路電流與勵磁涌流并存時，亦能檢測到故障電流，開放保護，避免錯誤閉鎖。此外，該方案不需另行設定閾值，且不需獲取電壓信息，便于工程實現。

本文為配電線路勵磁涌流的閉鎖問題提供了新的解決思路與方案。仿真測試和現場錄波數據測試均驗證了所提自適應閉鎖方案的可行性。對比分析表明，其性能優于一些已有的方法，如二次諧波制動法和峭度判別法。