[發(fā)明專利]基于反行波波形畸變系數(shù)的柔性直流輸電線路測距式保護方法

在審

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• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115528657A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝治國;謝凡;張雨寧;梁天宇;楊松浩;葉冬萌;于澤學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種基于反行波波形畸變系數(shù)的柔性直流輸電線路測距式保護方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：采樣柔性直流輸電線路正極、負極的電壓和電流，計算1模、0模的電壓和電流，計算1模電壓反行波；

根據(jù)式(1)計算1模電壓u₍₁₎(t_i)、0模電壓u₍₀₎(t_i)、1模電流i₍₁₎(t_i)、0模電流i₍₀₎(t_i)，

式中，t_i為第i個采樣時刻，i為采樣序號，N為采樣總數(shù)，Q為變換矩陣，u_p(t_i)為正極電壓，u_n(t_i)為負極電壓，i_p(t_i)為正極電流，i_n(t_i)為負極電流；

根據(jù)式(2)，由1模電壓u₍₁₎(t_i)和1模電流i₍₁₎(t_i)的定義式推導(dǎo)1模電壓反行波u_b(1)(t_i)的表達式，如式(3)所示，

式中，u_f(1)(t_i)為1模電壓前行波，u_b(1)(t_i)為1模電壓反行波，i_f(1)(t_i)為1模電流前行波，i_b(1)(t_i)為1模電流反行波，Z_C為波阻抗；

u_b(1)(t_i)＝[u₍₁₎(t_i)-i₍₁₎(t_i)·Z_C]/2 (3)

根據(jù)式(3)，由1模電壓u₍₁₎(t_i)、1模電流i₍₁₎(t_i)計算1模電壓反行波u_b(1)(t_i)；

步驟二：計算1模電壓反行波一階導(dǎo)數(shù)絕對值的對數(shù)；

根據(jù)式(4)，由1模電壓反行波u_b(1)(t_i)計算1模電壓反行波一階導(dǎo)數(shù)u′_b(1)(t_i)；

式中，T_S為采樣間隔；

由1模電壓反行波一階導(dǎo)數(shù)u′_b(1)(t_i)計算其絕對值的對數(shù)ln(|u′_b(1)(t_i)|)，簡記為Y(t_i)；

步驟三：基于最小二乘法擬合1模電壓反行波一階導(dǎo)數(shù)絕對值的對數(shù)與采樣時刻的線性關(guān)系，計算線性關(guān)系的斜率；

線性關(guān)系的斜率K₀計算公式如式(5)所示，

式中，1模電壓反行波一階導(dǎo)數(shù)的絕對值對數(shù)的均值和采樣時刻的均值根據(jù)式(6)計算得到；

步驟四：計算故障距離；

根據(jù)式(7)，由斜率K₀計算反行波波形畸變系數(shù)τ，

根據(jù)式(8)，由反行波波形畸變系數(shù)τ計算故障距離l，

式中，τ₀為反行波波形畸變常數(shù)；

步驟五：判別故障區(qū)域，若判據(jù)滿足，則為區(qū)內(nèi)故障，保護動作，否則返回步驟一；

故障區(qū)域判據(jù)如式(9)所示，

l＜ε (9)

式中，ε為閾值，其整定原則如式(10)所示，

ε＝rel·l₀ (10)

式中，rel為閾值整定的可靠系數(shù)，l₀為被保護線路的長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于反行波波形畸變系數(shù)的柔性直流輸電線路測距式保護方法，其特征在于：閾值整定的可靠系數(shù)rel取值為0.8～0.85。