[發明專利]一種適用于MMC型直流配電網的故障測距方法

有效

• 申請號: 202011302515.9
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112505479B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 詹昕;吳在軍;曹驍勇;王璐瑤;劉鑒雯;謝興峰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司揚州供電分公司;東南大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R23/16
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

1.一種適用于MMC型直流配電網的故障測距方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、根據實際情況調節故障測距模塊

故障測距模塊包括故障時的等效過渡電阻R_f，故障點到兩端測量點的等效電阻R₁和R₂，故障點到兩端測量點的等效電感L₁和L₂，附加模塊電容C_p1和C_p2，附加模塊電感L_p1和L_p2，延時繼電器S_p11、S_p12、S_p21、S_p22、S₁₁、S₁₂、S₂₁和S₂₂，其中，S₁₁、S₁₂分別串聯在L_p1和C_p1之間，S_p11和S_p12串聯后并聯在C_p1兩端，S₂₁、S₂₂分別串聯在L_p2和C_p2之間，S_p21和S_p22串聯后并聯在C_p2兩端；

當系統正常運行時，故障測距模塊中S_p11、S_p12、S_p21、S_p22保持閉合，S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂保持斷開；當系統出現故障時，快速切斷故障線路上直流斷路器CB₁和CB₂，切除故障線路并終止功率傳輸；

步驟2、構建左側故障測距模塊放電回路

經過系統斷路器重合以及息弧的0.05s時間差后，左側故障線路延時繼電器S_p11和S_p12跳開，同時延時繼電器S₁₁和S₁₂閉合，使左側故障測距模塊投入故障線路與故障點構成放電回路，隨后采集放電回路電流I_p1波形；

步驟3、構建右側故障測距模塊放電回路

待左側電容放電完畢，右側故障線路延時繼電器S_p21和S_p22跳開，同時閉合延時繼電器S₂₁和S₂₂，使右側故障測距模塊投入故障線路與故障點構成放電回路，隨后采集放電回路電流I_p2波形；

步驟4、電流信號變換

對采集到的放電回路電流I_p1和I_p2進行信號變換得到放電回路的振蕩頻率、進行數值擬合得到衰減系數；

步驟5、故障距離計算

計算出故障距離以及等效過渡電阻，單極短路與雙極短路的故障距離l₁，以及等效過渡電阻R_f，表示為：

其中，l為直流線路全長，r₀為線路電纜單位長度電阻值，l₁為故障點到左側監測點的距離，ω₁和δ₁分別為左側的放電回路振蕩頻率和放電回路衰減系數，ω₂和δ₂分別為右側放電回路蕩頻率和放電回路衰減系數，同時，為了提高故障測距的可靠性，可根據實際情況重復步驟2-5進行多次測量并取平均值；

當故障發生時，首先切除故障線路，并對故障類型進行判斷，根據故障類型控制延時繼電器投入左側故障測距模塊，提取左側放電回路電流，左側放電結束后，控制延時繼電器投入右側故障測距模塊，并提取右側放電回路電流，直至右側放電結束，進而通過信號變換與數值擬合得到振蕩頻率與衰減系數，最后計算得到故障距離與等效過渡電阻。