[發明專利]一種高壓直流輸電線路縱差保護方法

有效

• 申請號: 202011096331.1
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112271707B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李傳西;戴國安;倪傳坤;李瑞生;李卓凡;付艷;孫巍峰;康建爽;周曉風;李星奎;崔晨;孫攀磊;田培濤;范子強
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

1.一種高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、根據直流線路電壓梯度值的變化構造保護啟動判據；

S2、保護啟動判據滿足后，計算故障點兩端故障電壓反行波的時域能量值；

S3、根據兩端故障電壓反行波的時域能量值，構成區內外故障識別判據以及故障選極判據；

所述步驟S3中的區內外故障識別判據為：

若上式條件滿足，則直流線路區內發生故障，否則直流線路區外發生故障；

式中：為整流側暫態故障反行波時域能量值，為逆變側暫態故障反行波時域能量值；為首端故障工況下整流側故障反行波時域能量值與逆變側故障反行波時域能量值比值，為可靠系數；為末端故障工況下整流側故障反行波時域能量值與逆變側故障反行波時域能量值比值，為可靠系數；

所述步驟S3中的故障選極判據為：

，

當線路發生雙極故障時，雙極故障電壓反行波時域能量值接近；當線路發生單極故障時，故障極電壓反行波時域能量值大于非故障極電壓反行波時域能量值，則

；

式中：、分別代表整流側正負極故障電壓反行波，為正極故障門限值，為負極故障門限值，為電壓反行波時域能量值的比值。

2.根據權利要求1所述的高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，所述步驟S2中反行波的時域能量值的計算方法包括如下步驟：

A1、采集直流輸電線路正負極兩端的電壓信號及電流信號，根據穩態時刻線路電壓、電流信號計算出兩端電壓故障分量及電流故障分量；

A2、根據直流輸電線路波阻抗、電壓故障分量及電流故障分量分別計算兩端故障電壓反行波；

A3、根據兩端故障電壓反行波分別計算兩端故障電壓反行波的時域能量值。

3.根據權利要求2所述的高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，所述步驟A1中，電壓故障分量、電流故障分量計算公式為：

式中：為采集的整流側電壓信號；為采集的整流側電流信號；為穩態時刻整流側電壓信號；為穩態時刻整流側電流信號；為采集的逆變側電壓信號、為采集的逆變側電流信號；為穩態時刻逆變側電壓信號、為穩態時刻逆變側電流信號。

4.根據權利要求3所述的高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，所述步驟A2中故障電壓反行波的計算公式為：

式中：分別代表整流側和逆變側；代表直流輸電線路波阻抗。

5.根據權利要求4所述的高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，所述步驟A3中兩端故障電壓反行波的時域能量值的計算公式為：

對上式離散化得：

式中：為保護啟動判據啟動時刻，為積分窗長，取值大于行波在輸電線路單向傳輸所用的時間且小于其來回所用的時間，N為積分窗長內采樣點數，為采樣間隔。

6.根據權利要求1所述的高壓直流輸電線路縱差保護方法，其特征在于，所述步驟S1中的保護啟動判據為：

式中：為當前時刻電壓梯度值變化量，為當前采樣時刻前個采樣周期電壓采樣值，為當前采樣時刻前個采樣周期電壓采樣值，為啟動判據門限值。