[發(fā)明專利]一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210322500.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN114465215A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔祥平;張弛;李鵬;王晨清;賓子君;鄭俊超;周琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;H02J3/38
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

1.一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，包括：

響應(yīng)于判斷出線路故障，根據(jù)故障后的線路電壓、故障后的線路電流、故障前的線路電壓和故障前的線路電流，計(jì)算線路電壓故障分量和線路電流故障分量；

根據(jù)線路電壓故障分量和線路電流故障分量，計(jì)算故障前行波和故障反行波；

根據(jù)故障前行波和故障反行波，計(jì)算行波波形相似度；

根據(jù)行波波形相似度、故障反行波、故障區(qū)間判別規(guī)則和故障極判別規(guī)則，判斷線路故障位置；

根據(jù)線路故障位置判斷結(jié)果，確定線路保護(hù)出口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，判斷線路故障包括：

根據(jù)線路電壓，計(jì)算線路電壓梯度值；

若線路電壓梯度值的絕對(duì)值大于梯度閾值，則判斷出線路故障。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，線路電壓梯度值計(jì)算公式為：

其中，為時(shí)刻k的線路電壓梯度值，u(k-j)為時(shí)刻k之前第j個(gè)周期的線路電壓采樣值；

梯度閾值為正常運(yùn)行線路電壓波動(dòng)下電壓梯度的最大值和可靠系數(shù)的乘積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，計(jì)算線路電壓故障分量和線路電流故障分量的公式為：

Δu(k)＝u(k)-u(k-N)

Δi(k)＝i(k)-i(k-N)

其中，Δu(k)為時(shí)刻k的線路電壓故障分量，u(k)為時(shí)刻k的線路電壓采樣值，u(k-N)為時(shí)刻k-N的電壓采樣值，時(shí)刻k為故障后的時(shí)刻，時(shí)刻k-N為故障前的時(shí)刻，Δi(k)為時(shí)刻k的線路電流故障分量，i(k)為時(shí)刻k的線路電流采樣值，i(k-N)為時(shí)刻k-N的電流采樣值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，計(jì)算故障前行波和故障反行波的公式為：

其中，F(xiàn)為故障前行波，B為故障反行波，Δu為線路電壓故障分量，Δi為線路電流故障分量，Z_c為線路波阻抗。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，根據(jù)行波波形相似度、故障區(qū)間判別規(guī)則和故障極判別規(guī)則，判斷線路故障位置，包括：

若本端故障前行波波形與對(duì)端故障反行波波形之間的相似度，以及本端故障反行波波形與對(duì)端故障前行波波形之間的相似度滿足故障區(qū)間判別規(guī)則，則判定線路故障在區(qū)內(nèi)，計(jì)算線路故障電壓能比；

根據(jù)線路故障電壓能比和故障極判別規(guī)則，判斷線路故障為正極故障、負(fù)極故障或極間故障。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，故障區(qū)間判別規(guī)則為本端故障前行波波形與對(duì)端故障反行波波形之間的相似度小于門檻值C_set1，且本端故障反行波波形與對(duì)端故障前行波波形之間的相似度小于門檻值C_set2。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，計(jì)算線路故障電壓能比的公式為：

其中，K為線路故障電壓能比，為正極線路電壓故障分量的能量，k_s為保護(hù)啟動(dòng)時(shí)刻，N1為積分?jǐn)?shù)據(jù)窗內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)，Δu_P(k)為正極線路的電壓故障分量，為負(fù)極線路電壓故障分量的能量，Δu_N(k)為負(fù)極線路的電壓故障分量。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，故障極判別規(guī)則為：

其中，K為線路故障電壓能比。

10.一種海上風(fēng)電直流送出線路縱聯(lián)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

故障分量計(jì)算模塊：響應(yīng)于判斷出線路故障，根據(jù)故障后的線路電壓、故障后的線路電流、故障前的線路電壓和故障前的線路電流，計(jì)算線路電壓故障分量和線路電流故障分量；

行波計(jì)算模塊：根據(jù)線路電壓故障分量和線路電流故障分量，計(jì)算故障前行波和故障反行波；

相似度計(jì)算模塊：根據(jù)故障前行波和故障反行波，計(jì)算行波波形相似度；

故障位置判斷模塊：根據(jù)行波波形相似度、故障反行波、故障區(qū)間判別規(guī)則和故障極判別規(guī)則，判斷線路故障位置；

保護(hù)模塊：根據(jù)線路故障位置判斷結(jié)果，確定線路保護(hù)出口。