[發明專利]特高壓直流輸電線路線模電壓S變換的邊界元件方法

有效

• 申請號: 201010264605.3
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101964515A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 束洪春;田鑫萃;張廣斌;孫士云;張蘭蘭
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J1/00
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體地說是一種利用線模電壓S變換能量比值的特高壓直流輸電線路故障邊界元件方法。

背景技術

目前如何提高直流線路運行的安全性和可靠性已成為急需解決的問題，能否對直流線路故障做出正確判斷是直流線路保護的關鍵。目前，世界上廣泛采用行波保護作為高壓直流線路保護的主保護，其快速的單端量保護是依據電壓行波的突變量、電壓行波變化率和電流變化梯度作為判據的。它具有超高速動作特性，不受電流互感器飽和、系統振蕩和長線分布電容影響等優點。但根據國內外實際運行的相關資料顯示，目前使用的直流線路行波保護(主要由ABB和SIEMENS兩家公司提供)卻受存在因線路末端平波電抗器和直流濾波器的影響，導致電壓變化率減小；電壓變量和地模波受故障距離影響；方向行波變化率受過渡電阻影響等問題。正是因為這些影響因素的存在，有時會導致現有的直流保護裝置拒動。

發明內容

本發明的目的是克服現有的單端量保護的不足，提供一種利用線模電壓S變換能量比值的特高壓直流輸電線路故障邊界元件方法。

直流輸電系統包括直流輸電線路和直流線路兩端的平波電抗器和直流濾波器，其中的平波電抗器和直流濾波器構成了直流輸電線路高頻暫態量的“天然”邊界，并且邊界頻率特性分析表明線路邊界內、外故障信號的高頻分量存在顯著的特征差異，據此可以提出刻畫區內外故障識別的判據。

本發明是基于利用高頻分量特征的直流輸電線路單端超高速保護原理(其原理框圖如圖1)上提出的一種邊界元件方法。

本發明的具體實現按以下步驟進行：

(1)直流線路發生故障后，啟動元件立即啟動。根據保護安裝處測得的兩極直流電壓、采用Karenbauer變換矩陣，求出線模電壓u₁：

u₁＝(u₊-u_-)????????????????????(1)

式中，u₊為正極直流電壓，u_-為負極直流電流。

(2)對線模電壓進行S變換，其采樣頻率為100kHz，采樣序列長度為200點，經S變換得到101×200的復矩陣：

U[n]=1NΣk=0N-1u[k]e-j2πkn/N---(2)]]>