[發明專利]通道雙向路由不一致狀態下輸電系統縱聯保護方法及系統

在審

• 申請號: 202210292590.4
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114649800A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 童寧;曾鑫潔;王裕
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/28;G01R31/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 尉保芳

本發明涉及一種通道雙向路由不一致狀態下輸電系統縱聯保護方法及系統，其方法包括，實時合成m側和n側的線模電流實測值和線模電流理論值；記錄t₀時刻前T時間段內的m、n側線模電流實測波形及線模電流理論波形；以t₀時刻為終點，分別在m、n側線模電流實測波形中向前對應截取時間長度為T₁的m、n側線模電流實測波形片段；分別在m、n側線模電流理論波形中對應截取時間長度為T₁的多個m、n側線模電流理論波形片段，并計算各個m、n側線模電流理論波形片段對應與m、n側線模電流實測波形片段之間的匹配度系數；以所有匹配度系數中的最小值為依據，判斷是否發生區內故障。本發明能夠在雙向路由不一致場景下維持縱聯差動保護的正確動作、避免保護誤動。

技術領域

本發明涉及直流輸電系統繼電保護領域，具體涉及一種通道雙向路由不一致狀態下輸電系統縱聯保護方法及系統。

背景技術

柔性直流輸電系統是近20年興起的一項新型技術。柔性直流輸電系統構成直流電網運行后，可有效解決遠距離大規模送電、交/直輸電混聯、可再生能源集中式接入等諸多難題。然而，直流輸電線路發生故障時，各換流站立即向故障點饋入短路電流，使得故障電流上升速度快、幅值大，幾毫秒內故障電流就會增大到峰值，因此對故障的切除和保護快速性提出了更高要求。

目前，只有單元式保護能保護線路全長，高壓直流輸電用縱聯差動保護作為單元式保護，能夠滿足直流輸電系統對保護速動性的要求。但是縱聯保護應用在柔性直流輸電系統中，線路故障后有非常大的暫態分布電容電流。為了躲過暫態過程的影響，電流差動保護往往引入較大的延時，典型動作時間為500-800ms，對于柔性直流電網來說動作時間過長。處理分布電容電流的影響對保護速動性尤為重要。目前的處理方法主要有時域補償算法和模型識別法、綜合阻抗法等保護新原理，大大提升了速動性，但保護時間窗非常短，一般只有數ms，兩側采樣不同步極易引起誤動，可靠性有待提升。

目前縱聯保護多采用GPS衛星同步時鐘實現雙端的同步采樣，基于GPS的同步方法精度高,無需依賴通道實現對時，是一種理想的同步方法。但受外界因素影響，GPS同步對時信號容易丟失此時，兩側會出現時間偏差導致采樣不同步，使保護誤動，線路保護不得不切換為光纖通道對時系統試圖保證兩側采樣同步。

然而，線路縱聯保護要求光纖通道雙向路由一致，兩端采樣才能同步。不幸的是，由于雙向路由不一致而導致采樣不同步而出現差流其實非常常見：目前光纖通道都采用帶自愈功能的通道，當業務通道光纖中斷時，能夠利用通信網絡的自愈功能，在極短的時間內使業務從失效故障中恢復，提高保護運行的可靠性?？v聯保護中常用的光纖自愈環網有二纖雙向通道倒換環和二纖雙向復用段倒換環。兩種環網在正常運行時都能滿足雙向通道路由一致的要求。當發生雙纖中斷時，兩種環網收發方向通道均切換至備用通道，能夠保證通道迅速的切換且切換后雙向路由一致；當發生單纖中斷時，通道倒換環只會將斷纖方向通道切換至備用通道，非斷纖方向通道依然在原通道正常工作，導致切換后通道雙向路由不一致，若不進行特殊修正，則上述路由不一致會一直持續下去(持續過程中，采樣不同步度最大可達5ms)；復用段倒換環則會在斷纖方向通道切換至備用通道后通過通道倒換協議(APS)切換非斷纖方向的通道，使切換后雙向通道路由一致，由于非斷纖方向切換時刻在斷纖方向切換完成之后，切換過程中會出現雙向路由不一致的情況，路由不一致持續時間雖然不像使用通道倒換環的場景下那樣一直持續，但持續時間仍然可達50ms(持續過程中，采樣不同步度最大可達5ms)，足以引起縱聯保護誤動。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種通道雙向路由不一致狀態下輸電系統縱聯保護方法、系統及計算機存儲介質，能夠在雙向路由不一致場景下維持縱聯差動保護的正確動作、避免保護誤動；可良好解決GPS同步對時信號丟失、線路保護不得不依賴光纖通道進行對時后，由于光纖通道雙向路由不一致引起的兩側裝置采樣不同步、進而導致縱聯保護區內無故障場景下出現異常差流引起保護誤動，破壞保護可靠性的問題。