[發明專利]一種直流濾波器的接地保護方法及裝置

有效

• 申請號: 201810448548.0
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108599101B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 莫品豪;鄭超;張曉宇;呂航;顧喬根;程驍
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H3/26
• 分類號: H02H3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種直流濾波器的接地保護方法及裝置。其工作方式是：采集直流濾波器的首端電流和尾端電流，不經濾波，保留包括直流分量在內的全頻譜電流；首端電流和尾端電流進行矢量相加得到差流，再求取差流全波有效值。當差流全波有效值大于差流異常報警定值且持續時間達到報警延時后，發出差流異常報警信號；當差流全波有效值大于動作門檻1且持續時間達到跳閘延時1后，發出接地保護動作信號；當差流全波有效值大于動作門檻2且持續時間達到跳閘延時2后，發出接地保護動作信號。本發明可有效提高直流濾波器接地故障時保護動作的可靠性和靈敏性，對于提高直流輸電系統的可靠性具有重大意義。

技術領域

本發明涉及電力系統領域的高壓直流輸電工程用直流濾波器的電氣量保護技術，尤其涉及一種直流濾波器的接地保護方法及裝置。

背景技術

高壓和特高壓直流輸電系統正常運行時，換流閥、平波電抗器、極母線、直流濾波器及中性點母線構成了一個完整諧振回路，如圖1所示。高壓和特高壓直流輸電系統后文簡稱直流輸電系統。根據工程需要，一般是某次或某幾次偶數次諧波的諧振回路，如12次、24次或36次。如此，換流閥產生的諧波基本上就被限制在此諧振回路中，流進直流輸電線路的諧波很小，這就是直流輸電系統直流側的濾波原理。直流濾波器發生接地故障不僅會直接損壞直流濾波器，更會導致直流輸電系統停極或是緊急停運，從而危及電力系統的安全穩定運行。據有關資料顯示，直流濾波器相關事故直接導致了15％以上的直流輸電系統停極事故。因此，提高直流濾波器接地故障時保護動作的可靠性和靈敏性，對于提高直流輸電系統的可靠性具有重大意義。

目前，現有技術之一反映直流濾波器接地故障的是采用基于基爾霍夫電流平衡原理的差動保護，通常以3次、6次及12次諧波或單純地選擇某次諧波幅值作為特征量反映直流濾波器接地故障，存在靈敏度不足的問題。現有技術之二是以測量直流濾波器諧波阻抗的方式反映直流濾波器接地故障，但由于目前工程上電壓互感器和電流互感器測量誤差為5％，這個誤差都會大于直流濾波器接地故障時產生的諧波阻抗變化，因此該方法目前在工程上不可行。現有技術之三是采用普通差動保護及不平衡電流過流的方式反映直流濾波器高端電容器接地故障，依然存在靈敏度不足的問題，同時無法反映直流濾波器器調諧區接地故障。

為了解決上述直流濾波器接地短路故障時保護靈敏性和可靠性不足的問題，需要一種全新的直流濾波器接地保護方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是：提供一種直流濾波器接地保護方法及裝置，以克服現有直流濾波器差動保護以某次或某幾次諧波幅值作為特征量反映直流濾波器接地故障靈敏度不足的問題。

為了實現上述技術目的，本發明提出以下技術方案：一種直流濾波器的接地保護方法，采集直流濾波器的首端電流和尾端電流，不經濾波，保留包括直流分量在內的全頻譜電流；首端電流和尾端電流進行矢量相加得到差流，再求取差流全波有效值；當所述差流全波有效值大于差流異常報警定值且持續時間達到報警延時后，發出差流異常報警信號；當差流全波有效值大于動作門檻1且持續時間達到跳閘延時1后，或者當差流全波有效值大于動作門檻2且持續時間達到跳閘延時2后，發出接地保護動作信號。上述直流濾波器的接地保護方法中，所述動作門檻1的整定方法為：制動系數1與制動電流全波有效值相乘之積，與啟動定值1相比，取兩者最大值為所述動作門檻1；所述制動電流全波有效值由直流濾波器尾端電流剔除直流分量后計算所得。

上述直流濾波器的接地保護方法中，所述動作門檻2的整定方法為：制動系數2與制動電流全波有效值相乘之積，與啟動定值2相比，取兩者最大值為所述動作門檻2；所述制動電流全波有效值由直流濾波器尾端電流剔除直流分量后計算所得。

上述直流濾波器的接地保護方法中，所述接地保護方法的計算公式為：