[發明專利]基于直流電抗器電壓的多端柔性直流電網邊界保護方法

有效

• 申請號: 201710647340.7
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107681641B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 趙成勇;周家培;李承昱;許建中;安婷;周嘯;韓叢達;范征
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;全球能源互聯網研究院;國網安徽省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于直流電抗器電壓的多端柔性直流電網邊界保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：規定的電壓正方向對正極電抗器來說，電壓正方向為從母線指向線路，而對負極電抗器來說，電壓正方向為從線路指向母線；在規定的電壓正方向下，測量當前采樣時刻t下保護所在的端、正極直流電抗器電壓u_LTp(t)，當u_LTp(t)大于保護啟動閾值U_TH1時，保護啟動，該保護所在線路存在故障；

步驟二：測量當前采樣時刻t下保護所在的端、負極直流電抗器電壓u_LTn(t)，當保護啟動后，計算|u_LTp(t)-u_LTn(t)|和延時Δt后的|u_LTp(t+Δt)-u_LTn(t+Δt)|進行故障判斷：若|u_LTp(t)-u_LTn(t)|<U_TH2且|u_LTp(t+Δt)-u_LTn(t+Δt)|<U_TH2，則判斷為雙極短路故障，否則判斷為單極接地故障；其中，U_TH2為故障類型判據的整定值；u_LTp(t+Δt)、u_LTn(t+Δt)分別為延時Δt后的正、負極直流電抗器電壓；

步驟三：在判斷為單極接地故障的情況下，比較正、負極直流電抗器電壓值，若u_LTp(t+Δt)>u_LTn(t+Δt)，則判斷為正極接地故障，否則判斷為負極接地故障。

2.根據權利要求1所述基于直流電抗器電壓的多端柔性直流電網邊界保護方法，其特征在于，所述步驟一中的保護啟動閾值應在非故障線路的最大電抗電壓值與故障線路的最小直流電抗電壓值之間選取；而該最小直流電抗電壓值由公式u_LTp(0₊)＝(L_T/L)*(U₁-R*I₁)進行計算，其中，L_T為直流電抗值，L為橋臂電抗，R為橋臂等效電阻，U₁、I₁分別為故障瞬間的初始電壓和電流；因此，根據計算得到的最小直流電抗電壓值為保護啟動閾值，并結合全網的仿真進行整定，則直流電抗器線路側出口處單極接地故障為直流電抗電壓值最小的故障。

3.根據權利要求1所述基于直流電抗器電壓的多端柔性直流電網邊界保護方法，其特征在于，所述步驟二中的故障類型判據的整定值U_TH2，從理論上分析，穩態運行時直流電流恒定，U_TH2設為0即可；但考慮到實際的直流輸電工程穩態運行時，直流電流中會有諧波存在，直流電抗電壓的實時值不嚴格等于零，U_TH2的整定原則為大于穩態時的正極和負極電抗電壓差值。