[發明專利]特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法

有效

• 申請號: 201510011605.5
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104569552B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 李書勇;郭琦;饒宏;崔柳;黃立濱;蔡澤祥;梁益
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/165
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅觀祥

1.特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法，其特征在于包括如下步驟：

1)按照到行波保護安裝處的距離由近到遠，將特高壓直流輸電線路作用點分別標記為N₁、N₂…N_i…N_n，則各個作用點到行波保護安裝處的距離為D₁、D₂…D_i…D_n；

2)在各作用點進行雷電流幅值分別為I₁、I₂…I_k…I_m的特高壓直流輸電線路雷擊仿真，5kA≤I_k≤35kA，幅值間隔1‐5kA，k為1、2…m；記錄每次仿真時線路末端的電壓U_dl和線路末端安裝的平波電抗器后側的電流I_dl，點N_i的仿真數據記集合D_i＝{I₁(U_dl1,I_dl1)…I_m(U_dlm,I_dlm)}，I按照幅值從小到大排列；I₁(U_dl1,I_dl1)為作用點N₁處發生雷電流幅值I₁時的線路末端的電壓U_dl1和線路末端安裝的平波電抗器后側的電流I_dl1；如此類推；

3)計算作用點N_i在發生雷電流幅值為I_k情況下的行波保護電壓變化率電壓變化量ΔU_k、整流側電流變化量ΔI_{dl_R_k}及逆變側電流變化量ΔI_{dl_I_k}，并判斷行波保護出口情況；

所述行波保護電壓變化率通過如下步驟得到：

(1)用當前時刻電壓采樣值與前150個時刻電壓采樣值按照式6進行差分，得到當前時刻的電壓變化率其中下標T_i表示時刻，ΔT取150μs；

(2)在當前T_i時刻下，取T_i以前的T_i-150、T_i-300、T_i-450、T_i-600、T_i-750時刻以及T_i時刻的電壓變化率計算值進行比較，取其中的最大值記為作為當前時刻電壓變化率；

(3)重復以上步驟(1)至(2)，直到所有時刻電壓變化率構成了計算作用點N_i在發生雷電流幅值為I_k情況下的行波保護電壓變化率

所述電壓變化量ΔU_k通過如下方法確定：

A)取當前時刻的線路末壓電壓采樣值與其以前的T_i-150、T_i-300、T_i-450、T_i-600、T_i-750這5個時刻的線路末端電壓采樣值進行比較，則比較然后取其最大值記為

B)將與作差后的值記為當前時刻的電壓變化量根據式7將與電壓變化量整定值ΔU_set進行比較；

C)根據比較結果，若大于整定值ΔU_set，則電壓變化量判據出口；

D)下一個時刻的值計算則將上述步驟中計算所用的數據由T_i時對應的值改為T_i+1時對應的值；如此重復以上步驟A)至C)，得到的是不同時刻的值，所有構成的圖像即為電壓變化量判據ΔU_k；

基于采樣時序，整流側電流變化量判據ΔI_{dl_R}及逆變側電流變化量判據ΔI_{dl_I}的計算及出口依據為：

所述整流側電流變化量ΔI_{dl_R_k}及逆變側電流變化量判據ΔI_{dl_I}通過如下步驟得到：

a)取當前時刻以前的第1200個時刻的電流采樣值作為當前時刻的電流采樣值；

b)使其與它當前時刻前1350時刻的電流采樣值作如式8的差分，獲得當前時刻的電流變化率ΔT取150μs；

c)對進行如式9的定積分處理后獲得整流側電流變化量判據然后將進行如式10的定積分處理后獲得逆變側電流變化量判據

d)分別將與其定值ΔI_{dl_Rset}比較，將與其定值ΔI_{dl_Iset}比較，大于整定值的那一側保護出口；

e)下一個時刻的值及值計算時，將上述步驟中計算所用的數據T下標i進行i＝i+1替換進行同樣的計算；如此重復步驟a)至d)，所有構成的圖像即為整流側電流變化量判據ΔI_{dl_R}；所有構成的圖像即為整流側電流變化量判據ΔI_{dl_I}；

4)若存在大于行波保護電壓變化率定值的情況，則認為該數據下的電壓變化率滿足判據定值，此時出口；與出口同樣方法判斷ΔU_k、ΔI_{dlk_I}和ΔI_{dlk_R}出口，判斷作用點N_i在發生雷電流幅值為I_k情況下的行波保護電壓變化率電壓變化量ΔU_k、整流側電流變化量ΔI_{dl_R_k}及逆變側電流變化量ΔI_{dl_I_k}的行波保護出口情況后，則更換下一個I_k對應的數據，重復步驟3)，直到首先出現某個I_k能令ΔU_k、ΔI_{dlk_I}和ΔI_{dlk_R}同時達到保護定值時，該值為特高壓直流輸電線路位置D_i處的行波保護雷擊動作邊界值

5)更換下一個點N_i的仿真數據集合D_i，重復步驟3)、4)，直到所有點N全部計算完畢為止；

6)得到輸出線路各位置行波保護雷擊動作邊界值

2.根據權利要求1所述的特高壓直流輸電線路行波保護雷擊動作邊界值確定方法，其特征在于，所述的行波保護安裝處為特高壓直流輸電線路的線路末端。