[發(fā)明專利]一種適用于MMC型直流配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011302515.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505479B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹昕;吳在軍;曹驍勇;王璐瑤;劉鑒雯;謝興峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州供電分公司;東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R23/16
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

本發(fā)明公開(kāi)一種適用于MMC型直流配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，故障測(cè)距方法包括如下步驟：根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)故障測(cè)距模塊；構(gòu)建左側(cè)測(cè)距模塊放電回路；構(gòu)建右側(cè)測(cè)距模塊放電回路；電流信號(hào)變換；故障距離計(jì)算。本發(fā)明利用等效原理和零輸入相應(yīng)原理，將測(cè)距模塊中的電容、電感、電阻與直流線路自身阻抗等效結(jié)合得到等效RLC串聯(lián)電路并最終推導(dǎo)出測(cè)距公式，原理簡(jiǎn)明；相比于傳統(tǒng)的單端測(cè)量方法，雙端測(cè)距模塊配合非同步放電方法能有效避免線路電感和測(cè)距模塊電感之間產(chǎn)生振蕩對(duì)測(cè)距過(guò)程造成影響，使結(jié)果更精確可靠。解決了現(xiàn)有技術(shù)中MMC型直流配電網(wǎng)由于線路較短、信息傳播速度較快，引起的故障區(qū)域定位效果和實(shí)用性不高的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流配電網(wǎng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于MMC型直流配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，模塊化多電平換流器(Modular Multi-levelConverter—MMC)具有不存在換相失敗、輸出特性好、結(jié)構(gòu)模塊化、能實(shí)現(xiàn)快速解耦控制等優(yōu)勢(shì)，在直流配電網(wǎng)得到了廣泛的關(guān)注和研究應(yīng)用。在配電系統(tǒng)不斷建設(shè)的過(guò)程中，電網(wǎng)中的配電線路逐漸增加，線路故障的情況也更為復(fù)雜。目前來(lái)說(shuō)，直流配電網(wǎng)在控制、保護(hù)技術(shù)等方面尚處于理論研究階段，同時(shí)，由于直流配電網(wǎng)的線路較短、信息傳播速度較快，直流配電網(wǎng)無(wú)法直接利用交流配網(wǎng)、高壓直流輸電的故障定位方法，準(zhǔn)確的故障定位和測(cè)距較難實(shí)現(xiàn)。

目前對(duì)于電壓源換流器(Voltage Source Converter—VSC)型的直流配電網(wǎng)故障測(cè)距已經(jīng)開(kāi)展了一定的研究，現(xiàn)有的故障測(cè)距方法根據(jù)實(shí)現(xiàn)原理可分為基于多點(diǎn)信息的故障測(cè)距方法、本地注入式故障測(cè)距方法和本地被動(dòng)式故障測(cè)距方法，但存在監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量精度要求較高、受系統(tǒng)接地方式制約以及故障測(cè)距精度耐受過(guò)渡電阻能力差等問(wèn)題。MMC型直流配網(wǎng)領(lǐng)域的故障測(cè)距研究剛剛起步，離實(shí)際應(yīng)用也有不小的距離，特別是直流配電網(wǎng)線路長(zhǎng)度較短的情況下，故障及時(shí)、精確的故障測(cè)距變得更加困難。因此，有必要針對(duì)直流配電網(wǎng)展開(kāi)精準(zhǔn)且實(shí)用性強(qiáng)的故障測(cè)距方法研究。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于MMC型直流配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中MMC型直流配電網(wǎng)由于線路較短、信息傳播速度較快，引起的故障區(qū)域定位效果和實(shí)用性不高的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種適用于MMC型直流配電網(wǎng)的故障測(cè)距方法，包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)故障測(cè)距模塊

當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，故障測(cè)距模塊中S_p11、S_p12、S_p21、S_p22保持閉合，S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂保持?jǐn)嚅_(kāi)；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，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(gòu)建左側(cè)測(cè)距模塊放電回路

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)斷路器重合以及息弧的時(shí)間差，0.05s后左側(cè)故障線路延時(shí)繼電器S_p11和S_p12跳開(kāi)，同時(shí)延時(shí)繼電器S₁₁和S₁₂閉合，使左側(cè)測(cè)距模塊投入故障線路與故障點(diǎn)構(gòu)成放電回路，隨后采集放電電流I_p1波形；

步驟3、構(gòu)建右側(cè)測(cè)距模塊放電回路

待左側(cè)電容放電完畢，右側(cè)故障線路延時(shí)繼電器S_p21和S_p22跳開(kāi)，同時(shí)閉合延時(shí)繼電器S₂₁和S₂₂，使右側(cè)測(cè)距模塊投入故障線路與故障點(diǎn)構(gòu)成放電回路，隨后采集放電電流I_p2波形；

步驟4、電流信號(hào)變換