[發明專利]一種直流濾波器諧波阻抗保護方法

在審

• 申請號: 201510536307.8
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105098707A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 郭曉;行武;韓行軍;胡兵
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: H02H3/40
• 分類號: H02H3/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種應用于高壓直流輸電中直流濾波器保護新的保護方法。具體講是利用直流濾波器調諧頻次下較小頻次的電壓和電流量，計算該頻次下的諧波阻抗，根據諧波阻抗在故障時的變化提出了相應的保護判據，該保護適用于單調諧，雙調諧等多種高壓直流輸電中直流濾波器保護。

背景技術

目前直流濾波器保護一般采用電流量作為保護判據，作為直流濾波器主保護的諧波電流差動保護在靠近濾波器首端發生故障時首端諧波電流大大降低，使得諧波電流差流較小，此時差動保護靈敏度大為降低，可能出現拒動，而且直流濾波器配備的不平衡保護也無法反應除電容故障外的其他故障，并且由于此時諧波電流是減小的，所以作為后備保護的過流保護也無法動作去切除濾波器。

目前并沒有能夠靈敏可靠地反應直流濾波器靠近首端故障的保護判據。

發明內容

為解決現有直流濾波器保護中存在的不足，本發明提出了一種直流濾波器諧波阻抗保護方法，根據濾波器故障時諧波阻抗值大小變化對濾波器進行保護，彌補了差動保護在近端故障時靈敏度不足的問題，提高了直流濾波器保護的靈敏度和可靠性。

為達到以上目的，本發明采用以下技術方案來實現。

本發明利用直流濾波器調諧頻次下較小頻率的諧波阻抗作為保護判據，濾波器在調諧頻率下諧波阻抗最小，當濾波器故障時諧振點發生偏移，使得濾波器在調諧頻率下的諧波阻抗增大，因此當濾波器諧波阻抗大于定值時動作于跳閘，對濾波器進行可靠保護：

一種直流濾波器諧波阻抗保護方法，包括以下步驟，

(1)、通過電壓測量裝置和直流濾波器首端的電流互感器分別獲取直流濾波器的電壓和電流量，從所述電壓和電流量中分別提取濾波器調諧頻次中低頻次的諧波電壓和諧波電流(低頻次指濾波器調諧頻次相比較，選取最低頻次)；

(2)、通過提取的諧波電壓和諧波電流計算濾波器的諧波阻抗Z_k，

Z_k＝U_k/I_k，其中Z_k為諧波阻抗，U_k為諧波電壓，I_k為諧波電流，_k為諧波次數，通過所述諧波阻抗判斷濾波器的運行工況，當諧波阻抗Z_k大于濾波器失諧定值時進行失諧告警或跳閘，當諧波阻抗Z_k大于濾波器故障定值時，判定為濾波器故障，進行跳閘，切除濾波器對濾波器進行可靠保護。

本發明的有益效果包括：

(1)本發明直流濾波器諧波阻抗保護，基于阻抗作為判據，同時利用了電壓和電流量，更加全面的反映了濾波器的運行工況，使得保護更加可靠。

(2)保護選取的諧波阻抗為濾波器調諧頻次下，相比較獲取的較小頻次的諧波阻抗，這樣對電壓和電流互感器的性能要求有所降低，同時也降低了采樣頻率，減小了裝置的工作負荷，增加了保護的計算精度。

(3)保護選取諧波阻抗作為保護判據，在濾波器靠近首端故障時，諧波阻抗大大增加，保護靈敏度較高，可以彌補差動保護在靠近首端故障靈敏度不足的缺陷，可以同差動保護相互補充實現對直流濾波器更加可靠地保護，同時保護還可以反應由于外界工作環境變化引起濾波器失諧，保護可以動作于告警，提醒工作人員檢查和改善設備工作環境，延長設備壽命。

(4)直流濾波器在靠近首端故障時諧波阻抗變化較大，保護靈敏度高，彌補了差動保護在濾波器靠近首端故障時靈敏度不足的問題，諧波阻抗保護可以彌補差動保護在濾波器靠近首端故障時靈敏度不足的問題，也可以反應濾波器失諧等問題，實現對直流濾波器更加全面完善的保護。

附圖說明

圖1HP12/24雙調諧直流濾波器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

一種直流濾波器諧波阻抗保護方法，包括以下步驟，

(1)、通過電壓測量裝置(附圖1中的U1)和直流濾波器首端的電流互感器(附圖1中的TA1)分別獲取直流濾波器的電壓和電流量，從所述電壓和電流量中分別提取濾波器調諧頻次中低頻次的諧波電壓和諧波電流，本實施例中，濾波器調諧頻次為12次和24次諧波，則采用調諧頻次中較低的12次諧波電壓和諧波電流，對于附圖1中的HP12/24雙調諧直流濾波器而言，則提取電壓電流量中的12次諧波電壓和諧波電流量。

(2)、通過提取的諧波電壓和諧波電流計算濾波器的諧波阻抗Z_k，

Z_k＝U_k/I_k，