[發明專利]一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法及系統

在審

• 申請號: 202111534359.3
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114400627A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 徐可寒;蘇毅;楊卉卉;肖遠清;李樹峰
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保工程技術有限公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08;H02J3/36;H02J3/38
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 魏辛欣;趙卿

1.一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取直流線路保護安裝處的正極、負極電壓值和電流值；

步驟2，將正極、負極和極間的測量電壓變化率分別與閾值進行幅值比較，若正極或負極或極間的測量電壓變化率大于閾值，判定發生直流系統故障，進入步驟3；若否，則判定未發生直流系統故障；

步驟3，將正極和負極電壓故障分量的積分值分別與閾值進行幅值比較，若正極和負極電壓故障分量的積分值均小于閾值，判定發生正極接地故障，進入步驟4；若否，則進入步驟5；

步驟4：將正極、負極測量電流乘積的積分值與閾值進行幅值比較，若正極、負極測量電流乘積的積分值均大于閾值，判定發生區內正極接地故障；若否，則判斷發生區外正極接地故障；

步驟5，將正極和負極電壓故障分量的積分值分別與閾值進行幅值比較，若正極和負極電壓故障分量的積分值均大于閾值，判定發生負極接地故障，進入步驟6；若否，則判定未發生單極接地故障；

步驟6，將正極、負極測量電流乘積的積分值與閾值進行幅值比較，若正極、負極測量電流乘積的積分值均大于閾值，判定發生區內負極接地故障，若否，則判斷發生區外負極接地故障。

2.如權利要求1所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟2中直流系統故障啟動判據為：

式中；

u_p、u_n分別表示保護安裝處的正極和負極測量電壓，

t表示時間，

“∪”代表或門，

dU_set為閾值。

3.如權利要求2所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟2中所述閾值dU_set取值為0.05～0.15p.u./ms。

4.如權利要求3所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟3中正極接地故障的故障選極判據為：

式中；

t₁為故障時刻，

T₁為該判據的積分數據窗，取值為3～5ms，

U_dc為柔直系統的額定直流電壓，

“∩”代表與門；

λ₁為閾值。

5.如權利要求4所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟3中所述閾值λ₁取值為–0.05～–0.03p.u.·ms。

6.如權利要求5所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟4中正極接地故障的區內、外識別判據為：

式中：

T₂表示該判據的積分數據窗，取值為3～5ms，

i_p，i_n分別表示直流線路保護安裝處的測量電流，

I_pN，I_nN分別為直流線路保護安裝處的正常運行電流，

λ₂為閾值。

7.如權利要求6所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟4中所述閾值λ₂取值為0.06～0.1kA²·ms。

8.如權利要求7所述的一種海上風電柔直系統的單極接地故障保護方法，其特征在于：

步驟5中負極接地故障的故障選極判據為：

式中：

T₃為該判據的積分數據窗，取值為3～5ms，

λ₃為閾值。