[发明专利]一种直流输电继电保护整定预备量的获取方法

权利要求书

1.一种直流输电继电保护整定预备量的自动获取方法，其特征在于包括有如下步骤：

1) 建立直流输电系统的电磁暂态仿真模型；

2）根据直流输电继电保护整定原则确定每一种直流保护功能保护范围和相应的关键量；

3) 确定整流侧和逆变侧每一种直流保护功能需要考虑的交流系统运行工况、直流系统运行工况、不同故障发生位置以及不同故障发生时刻的各种组合；

4) 用在步骤1）建立的直流输电系统电磁暂态模型对步骤3)确定的故障工况进行电磁暂态仿真计算，得到该保护测量量的在这些故障工况下的输出数据；

5）在步骤4)得到的每一组测量量输出数据上，找出一段长度为保护延时的区间，该区间内所有测量量均大于区间两端的端点对应的测量量值；区间端点对应的测量量即为整定预备量在当前系统工况下的取值；若输出数据上有多个区间满足上述要求，则找出区间端点对应测量量中最大值或最小值作为整定预备量在当前系统工况下的取值；

6）在步骤5）求取整定预备量时，采用的计时策略要求保护动作延时内所有的动作量采样值均满足保护动作判据，任一采样点不满足保护动作判据计时器就清零；因此，可以采用对应于保护延时长度的时间尺沿着动作量波形曲线作平行于时间轴移动的方法，方便地获取整定预备量在当前系统工况下的取值。

2.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤1) 建立直流输电系统的电磁暂态仿真模型包括建立详细直流控制功能及保护功能的等值电源模型，其中控制功能与实际直流输电工程基本一致，保护功能与实际直流输电工程完全一致，直流主回路可设置为单极大地回线、单极金属回线或双极大地回线三种方式，两端交流电源包括最大短路容量和最小短路容量两种方式，能够模拟直流系统的所有故障类型。

3.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤2）根据直流输电继电保护整定原则确定每一种直流保护功能保护区域和相应的关键量，

测量数据预处理和保护算法与实际工程完全一致。

4.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤1)等值电源模型中的两端交流电源包括最大短路容量和最小短路容量两种方式，直流主回路可设置为单极大地回线、单极金属回线或双极大地回线三种方式，能够模拟直流系统的所有故障类型。

5.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤3)的交直流系统运行工况是考虑交流系统等值电源和等值阻抗的变化以及相应的直流运行方式，取三种工况：一是交流系统最大运行方式，且直流系统双极额定功率；二是交流系统最小运行方式，且直流系统单极大地返回并输送最小功率；三是交流系统最小运行方式，且直流系统单极金属回线返回并输送0.5倍额定功率。

6.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤3)的直流系统的典型故障发生位置包括阀侧相间短路故障(3)、阀侧单相接地故障(4、5)、阀短路故障(6、8)、换流器中点接地故障(7)、换流器中性点接地故障(9)、换流器高压侧对中点短路故障(10)、换流器中点对中性点短路故障(11)、换流器高压侧对中性点短路故障(12)、换流器高压侧对地故障(13)、直流高压母线接地故障(14)、直流中性母线接地故障(15)、直流线路接地故障(16)、接地极母线接地故障(17)、接地极开路或者金属返回线开路故障(18)、接地极引线断线故障(19)、接地极引线接地故障(20)。

7.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤3)研究故障发生在不同时刻对换流阀的通断情况及故障发展过程的影响，换流阀通断情况包括换流器非换相期间、换相期间、换相刚开始和换相刚结束，取最严重和最轻微两种工况。

8.根据权利要求7所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述换流器非换相期间是两桥中只有4个阀同时导通，每桥两个，换相期间是两桥中只有5个阀同时导通，换相桥三个，非换相桥两个。

9.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤3)对整流站和逆变站分别进行。

10.根据权利要求1所述的直流输电继电保护整定预备量的获取方法，其特征在于上述步骤6）的时间尺指保护延时定值。