[发明专利]一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法

权利要求书

1.一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其特征在于：利用单端换流站直流线路侧特定频率电气量的幅值实现区内故障、区外故障的判别。

2.根据权利要求1所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其特征在于：所述的利用单端换流站直流线路侧特定频率电气量的幅值实现区内故障、区外故障的判别按照以下步骤进行：

步骤一，在换流站中，从本极直流输电线路侧的传感器中获得电气量信号；

步骤二，根据本极电流计算单位时间内的电流突变，大于起动门槛值时起动该保护；

步骤三，利用控制保护系统中的数字滤波器对从步骤一中获得的电气量信号进行滤波，获得特定频率电气量；

步骤四，计算滤波得到的特定频率电气量的幅值；

步骤五，比较特定频率电气量的幅值与设定门槛值的大小，实现区内故障、区外故障判别。

3.根据权利要求2所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述换流站包括换流阀及直流滤波环节，该直流滤波环节设有平波电抗器和直流滤波器，所述步骤五中的设定门槛值由所述平波电抗器外侧发生金属性故障时直流输电线路侧的传感器所能感受的电气量进行整定，其值由平波电抗器参数、直流滤波器参数以及线路参数确定。

4.根据权利要求3所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述设定门槛值大于平波电抗器外侧发生最严重故障时由步骤四计算得到的特定频率电气量的幅值，并且该设定门槛值小于直流输电线路区内发生最轻微故障时由步骤四得到的特定频率电气量的幅值。

5.根据权利要求2所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述步骤三中的电气量信号为电流信号，所述步骤三中的特定频率为特定频率点或特定频率段，所述特定频率点为直流滤波器的调谐频率点，为工频交流频率的12、24、或36倍；所述特定频率段为300Hz以上。

6.根据权利要求5所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述特定频率段为300Hz～5kHz。

7.根据权利要求2所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述步骤三中的电气量信号为电压信号，所述步骤三中的特定频率为特定频率段，所述特定频率段为300Hz以上。

8.根据权利要求7所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动检测方法，其特征在于：所述特定频率段为300Hz～5kHz。

9.根据权利要求2、3、4、5、6、7或8所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其特征在于：所述特定频率按照以下方法获得：

步骤一：以平波电抗器和直流滤波器构成直流滤波环节，该直流滤波环节与直流输电线路连接的一端设有传感器，该传感器包括分流器和分压器；

步骤二：获得线路区外故障时从换流站侧看所述直流滤波环节的最小输入阻抗，并获得该最小输入阻抗在不同频率下的阻抗幅值，在此情况下流过直流输电线路侧的分流器的电流最大；

步骤三：获得线路区内故障时从直流线路侧看直流滤波环节的最大输入阻抗，并获得该最大输入阻抗在不同频率下的阻抗幅值，在该情况下流过直流输电线路侧分流器的电流最小；

步骤四：将获得的上述最小输入阻抗的阻抗幅值与最大输入阻抗的阻抗幅值进行对比，最小输入阻抗的阻抗幅值比最大输入阻抗的阻抗幅值大10倍以上或100倍以上所对应的频点或频带即为特定频率点或特定频率带。

10.根据权利要求2所述的识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其特征在于：所述步骤四中计算滤波得到的特定频率电气量幅值的方法包括傅氏算法、最小二乘法、积分法、以及其它求取信号幅值的算法。