[發明專利]基于電流時域累積量的高壓直流輸電線路保護方法和系統

有效

• 申請號: 202110992892.8
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113488972B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 曹虹;周澤昕;梁英;楊國生;王興國;杜丁香
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/00;H02H3/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明提供一種基于電流時域累積量的高壓直流輸電線路保護方法和系統，其利用直流輸電系統的兩極直流輸電線路的單側線路電流計算正向區內外故障判據動作量和門檻值，方向判據動作量和門檻值，第一極突變時域累積量、第二極突變時域累積量和雙極故障動作量，并基于所述計算結果建立正向區內外故障判據，方向判據，選極判據和雙極故障判據，當所述判據滿足設置的電流時域累積量保護邏輯時，直流輸電線路單側的保護動作出口。所述方法和系統對數據采樣率要求不高，計算量小，能夠快速準確識別直流線路故障，大幅提升高阻故障時保護靈敏度和速度，另一極線路故障等區外故障或雷擊干擾時可靠不動作，對保障電網安全與穩定運行具有重要意義。

技術領域

本發明涉及繼電保護領域,并且更具體地，涉及一種基于電流時域累積量的高壓直流輸電線路保護方法和系統。

背景技術

與傳統交流輸電系統相比，高壓直流輸電系統具有輸送容量大、傳輸距離遠、損耗低等優點，在遠距離輸電、大區域的電網互聯、地下電纜輸電等方面得到了廣泛應用。高壓直流輸電線路肩負能源產地和負荷中心之間電能傳輸的重任，其輸電距離遠，運行條件惡劣，故障率相對直流系統其他部分更高，約占直流系統故障的50%。因此，高性能的高壓直流輸電線路保護對提高整個電網的安全穩定性具有重要意義。

目前，直流輸電線路保護主要包括行波保護、微分欠壓保護、縱聯差動保護等。其中，行波保護和微分欠壓保護作為直流輸電線路主保護，可以快速響應直流線路故障（3~5ms），但是高阻故障時保護靈敏度低。而且，行波保護受到雷擊干擾影響保護易誤動。雷擊干擾時，反行波的幅值會陡然增大，產生較大的突變，保護易誤動。微分欠壓保護則受極間互感影響非故障極線路保護易誤動?？v聯差動保護作為直流輸電線路后備保護，具備良好的反映高阻接地故障的能力，但在外部短路時，長距離輸電線路的分布電容電流會產生較大差流，為防止保護誤動，其動作延時設置較長（百毫秒甚至秒級），而且需要同時獲取兩站電流，依靠站間通訊交互兩側的電流信號，且通信通道的可靠性影響保護性能。

因此，需要一種技術，既能提高直流線路故障時的保護動作速度，又能保證保護在雷擊干擾或受極間互感影響時不發生誤動。

發明內容

為了解決現有技術中的直流線路保護高阻故障時靈敏度不高，受雷擊干擾或極間互感影響保護容易誤動或者需要站間通信且動作延時設置較長的技術問題，本發明提供一種基于電流時域累積量的高壓直流輸電線路保護方法，所述方法包括：

采集第一直流輸電線路M側在k時刻的線路電流i_IM(k)和第二直流輸電線路M側在k時刻的線路電流i_ⅡM(k)，其中，所述M側是第一直流線路的整流站側和逆變站側中的任意一個；

根據線路電流i_IM(k)計算正向區內外故障判據動作量，正向區內外故障判據門檻值，方向判據動作量，方向判據門檻值，第一極突變時域累積量和雙極故障動作量，以及根據線路電流i_ⅡM(k)計算第二極突變時域累積量；

基于所述正向區內外故障判據動作量和正向區內外故障判據門檻值確定正向區內外故障判據的動作結果，基于所述方向判據動作量和方向判據門檻值確定方向判據的動作結果；基于第一極突變時域累積量和第二極突變時域累積量確定選極判據的動作結果；以及基于雙極故障動作量確定雙極故障判據的動作結果；