[發明專利]一種特高壓直流輸電線路區內外故障識別方法

有效

• 申請號: 201510316846.0
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104977502B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 陳仕龍;曹蕊蕊;畢貴紅;楊具瑞;李興旺;榮俊香;謝佳偉;王彥武;羅璐;李建平;黃鈺淇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種特高壓直流輸電線路區內外故障識別方法，屬于高壓直流輸電系統繼電保護技術領域。

背景技術

目前直流線路保護中均以行波保護為主保護，以微分欠壓保護、差動保護為后備保護。行波保護和微分欠壓保護在高阻接地故障時容易拒動，電流差動保護靈敏度不高，保護動作較慢。利用邊界對高頻量衰減特性的暫態保護是特高壓直流輸電線路保護的發展方向，近幾年學者們研究的利用邊界對高頻量衰減特性的暫態保護方法通常沒有考慮特高壓直流超長輸電線路的衰減特性，因而不能實現真正意義上的全線保護，而雙端暫態保護方法雖然能實現全線保護，但存在信息互動問題。因此有必要研究具有更高可靠性和能實現全線保護的特高壓直流輸電線保護方法。

發明內容

本發明提供了一種特高壓直流輸電線路區內外故障識別方法，以用于區分整流側區外故障、區內故障和逆變側區外故障，解決了目前電力學者提出的方法不能實現全線保護或能實現全線保護而判據不可靠的問題。

本發明特高壓直流輸電線路區內外故障識別方法是這樣實現的：所述方法的具體步驟如下：

Step1、特高壓直流輸電系統發生故障后，整流側數據采集裝置采集故障電流行波首波頭到達后5ms時窗內的故障電流數據；

Step2、通過比較整流側保護安裝處檢測到的故障電流在波形突變點處的極性，判定電流行波方向，進而判斷故障信號是來自整流側區外，還是區內或逆變側區外；

先將檢測到的故障電流信號進行形態學MMG變換，選取其中一層MMG變換系數分析；

當電流波形在突變點的極性為負時，故障發生在整流側區外；

當電流波形在突變點的極性為正時，故障發生在區內故障或逆變側區外；

Step3、當判定信號來自區內或逆變側區外時，再根據線路和邊界對故障高頻信號的衰減作用來判斷故障是來自區內還是逆變側區外；

Step3.1、先對整流側保護安裝處檢測到的故障信息進行多刻度分析，得到故障信息的暫態電流形態譜；

Step3.2、先將整個暫態電流形態譜進行歸一化，用于消除形態譜對尺度的敏感性，然后將歸一化后的暫態電流形態譜的形態譜尺度與小波尺度的頻域關系相對應，把形態譜尺度劃分為5段，即：尺度1-8、8-16、16-32、32-64、64-128，再對1-8、8-16、16-32、32-64、64-128尺度分別求和，得到五個值；

Step3.3、再對分段之后的形態譜尺度1-8、8-16、16-32、32-64、64-128分別求和得到的五個值進行歸一化，得到判斷故障的特征量P₁、P₂、P₃、P₄、P₅；

Step3.4、將故障信息在高頻段的特征量P₁的值分別放大10³倍數，即T＝P₁×10³，根據T值的大小來判斷故障是發生在區內還是在逆變側區外；

當T>10時為區內故障；

當0<T≤10時為逆變側區外故障。

所述步驟Step1中，數據采集裝置采樣頻率為40kHz。

所述步驟Step2中故障電流采用1模分量。

所述步驟Step2中，形態學MMG變換取α＝2時的MMG變換系數，即形態學MMG變換時，取的是第二層的波形。

本發明所述方法原理為：