[發(fā)明專利]基于測(cè)量波阻抗的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710056168.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106646140B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小鵬;滕予非;張純;甄威;湯涌;張鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R27/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 田甜

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于測(cè)量波阻抗的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別方法，包括以下步驟：分別采集直流輸電系統(tǒng)整流站正極線路和負(fù)極線路、逆變站正極線路和負(fù)極線路兩端的電壓和電流；根據(jù)以上結(jié)果分別計(jì)算正極線路和負(fù)極線路兩端的電壓突變量和電流突變量；將每一級(jí)線路的電壓突變量和電流突變量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的線模電壓分量和線模電流分量；將以上的結(jié)果進(jìn)行離散S變換，得到相應(yīng)的某一頻率的電壓分量和電流分量隨時(shí)間變化的分布；提取初始電壓行波和電流行波的幅值，計(jì)算直流線路兩端的測(cè)量波阻抗值；將逆變站計(jì)算得到的測(cè)量波阻抗值傳遞至整流站；根據(jù)直流線路整流站與逆變站測(cè)量波阻抗差值對(duì)內(nèi)外故障進(jìn)行識(shí)別，其可可靠、快速地識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓直流線路故障識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種基于測(cè)量波阻抗的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別方法。

背景技術(shù)

直流線路保護(hù)用于在直流線路發(fā)生故障后快速準(zhǔn)確地識(shí)別和清除故障。對(duì)線路故障的準(zhǔn)確識(shí)別是線路保護(hù)正確動(dòng)作的前提。目前，直流線路的主保護(hù)是行波保護(hù)和微分欠壓保護(hù)。行波保護(hù)和微分欠壓保護(hù)利用電壓變化率構(gòu)成保護(hù)判據(jù)，極易受過(guò)渡電阻的影響，導(dǎo)致保護(hù)靈敏性較低，在高阻故障時(shí)無(wú)法有效保護(hù)線路。對(duì)于高阻接地故障，需要依靠后備保護(hù)如電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行清除，而后備保護(hù)需要較長(zhǎng)的延時(shí)，往往導(dǎo)致故障擾動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間存在，甚至造成不必要的直流閉鎖，影響直流輸電系統(tǒng)的可靠、高效運(yùn)行。

為提高直流線路保護(hù)的靈敏性和速動(dòng)性，有學(xué)者基于信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)展了一系列研究，即利用直流線路的故障暫態(tài)信號(hào)特征構(gòu)成區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別判據(jù)；由于暫態(tài)量變化復(fù)雜，難以通過(guò)解析方法求解，客觀上給此類判據(jù)的整定帶來(lái)了困難，無(wú)法保證對(duì)于不同過(guò)渡電阻下的故障有完全的適應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種基于測(cè)量波阻抗的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于測(cè)量波阻抗的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別方法，包括以下步驟：

A、分別采集直流輸電系統(tǒng)整流站正極線路和負(fù)極線路、逆變站正極線路和負(fù)極線路兩端的電壓和電流；

B、根據(jù)步驟A的結(jié)果分別計(jì)算正極線路和負(fù)極線路兩端的電壓突變量和電流突變量；

C、將每一級(jí)線路的電壓突變量和電流突變量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的線模電壓分量和線模電流分量；

D、將步驟C中的結(jié)果進(jìn)行離散S變換，得到相應(yīng)的某一頻率的電壓分量和電流分量隨時(shí)間變化的分布；

E、提取初始電壓行波和電流行波的幅值，計(jì)算直流線路兩端的測(cè)量波阻抗值；

F、將逆變站計(jì)算得到的測(cè)量波阻抗值傳遞至整流站；

G、根據(jù)直流線路整流站與逆變站測(cè)量波阻抗差值對(duì)內(nèi)外故障進(jìn)行識(shí)別。

所述步驟B中計(jì)算整流站正極線路和負(fù)極線路兩端的電壓突變量△u_Rp和電流突變量△i_Rp的具體方法為：

△u_Rp＝u_Rp(N)-u_Rp(N-n)；

△i_Rp＝i_Rp(N)-i_Rp(N-n)；

其中，p＝1、2，分別表示正極線路和負(fù)極線路；u_Rp為整流站正極線路或負(fù)極線路的電壓；N為采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，n為10ms內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)。

所述步驟C采用相模變換技術(shù)，計(jì)算整流站的線模電壓△u_R11和線模電流△i_R11分量的方法為：