[發明專利]適用于LCC-HVDC逆變側交流線路的縱聯保護方法

有效

• 申請號: 201811435500.2
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109586255B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王棟;侯夢倩;劉喜梅;于飛
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 37101 青島聯智專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李升娟<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種適用于LCC?HVDC逆變側交流線路的縱聯保護方法，包括下述步驟：獲取三相高頻電流行波的采樣信號，判斷所述采樣信號是否滿足已知的保護啟動條件；在滿足所述保護啟動條件時，啟動近逆變側保護單元和遠逆變側保護單元；基于狹窄帶通濾波器和經驗模態分解算法，分別獲取兩端保護單元在故障發生時刻前、后的工頻電流積分值，確定近逆變側狀態值和遠逆變側狀態值；根據所述近逆變側狀態值和所述遠逆變側狀態值確定故障類型，根據所述故障類型執行對應的保護。應用本發明，可靠性高、適應性強。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體地說，涉及電力系統的保護方法，更具體地說，是涉及一種適用于LCC-HVDC(電流源型高壓直流輸電)逆變側交流線路的縱聯保護方法。

背景技術

隨著電力系統規模的逐漸增長，具有輸電距離長、輸電容量大、輸電效率高的特點的大容量交直流混聯系統大量建設，LCC-HVDC作為一種電流源型高壓直流輸電系統，被廣泛應用。對于LCC-HVDC，受制于其逆變站的特殊結構和控制策略，其正常運行易受到逆變側交流線路故障的影響。一般情況下，故障后存在三種不同的運行狀態：無換相失敗狀態、單次換相失敗狀態和連續換相失敗狀態。同時，作為輸電線路主保護，電流縱聯差動保護方法和方向縱聯保護方法在逆變側交流輸電線路上已經得到了廣泛的應用。

然而，故障發生后，逆變站三種不同的運行狀態會對逆變側電流和電壓產生影響，導致其產生與純交流系統完全不同的故障特性，導致電流縱聯差動保護方法和方向縱聯保護方法應用于LCC-HVDC時可靠性差。以逆變側單出線結構為例，發生區內故障時，電流縱聯差動保護方法制動量遠大于動作量，無法準確地識別出故障，進而導致保護出現拒動。而對于方向縱聯保護方法，發生區內故障時，靠近逆變站一側保護安裝處的故障方向誤判為反向，也會出現拒動問題。因此亟需提出適用于LCC-HVDC逆變側交流線路的縱聯保護方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種適用于LCC-HVDC逆變側交流線路的縱聯保護方法，解決現有保護方法可靠性低的問題。

一種適用于LCC-HVDC逆變側交流線路的縱聯保護方法，包括下述步驟：

獲取三相高頻電流行波的采樣信號，判斷所述采樣信號是否滿足已知的保護啟動條件；

在判定所述采樣信號滿足所述保護啟動條件時，啟動近逆變側保護單元和遠逆變側保護單元，同時，將所述采樣信號滿足所述保護啟動條件的時刻標定為故障發生時刻；

所述近逆變側保護單元基于狹窄帶通濾波器和經驗模態分解算法，分別獲取故障發生時刻前、后的工頻電流積分值，根據兩個電流積分值確定近逆變側狀態值；所述遠逆變側保護單元基于狹窄帶通濾波器和經驗模態分解算法，分別計算故障發生時刻前、后的工頻電流積分值，根據兩個電流積分值確定遠逆變側狀態值；

根據所述近逆變側狀態值和所述遠逆變側狀態值確定故障類型，根據所述故障類型執行對應的保護。

如上所述的方法，所述保護啟動條件為：或其中，N為采樣點個數，i(t)為t時刻的三相高頻電流行波采樣信號，i(t-1)為(t-1)時刻的三相高頻電流行波采樣信號，I_thr和ΔI_thr分別為門檻值。

如上所述的方法，所述基于狹窄帶通濾波器和經驗模態分解算法，分別獲取故障發生時刻前、后的工頻電流積分值，根據兩個電流積分值確定近逆變側狀態值，具體包括：

基于狹窄帶通濾波器，分別獲取故障發生時刻前、后的工頻電流信號；

利用經驗模態分解算法，分別計算故障發生時刻前的工頻電流信號的電流積分值I_BEF1和故障發生時刻后的工頻電流信號的電流積分值I_AFT1；