[发明专利]交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法

权利要求书

1.交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据交直流输电系统的参数计算交直流输电系统对应的K_set；

2)通过电流互感器得到换流站各个6脉动换流器的阀侧三相电流及直流侧的电流采样值，进行数据处理后得到K；

3)将K与K_set的大小进行比较，若K＞K_set，判断为阀故障；若K＜K_set，判断为交流系统不对称故障；

上述步骤中，K_set为判据区分阀故障和交流系统不对称故障的门槛值，K为换流站6脉动换流器电流开关函数工频负序分量幅值最大值与幅值最小值的比值。

2.根据权利要求1所述的交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，其特征在于：所述K_set的表达式如下：

Kset=MKminvf+NKmaxacf2---(1)]]>

式(1)中，为阀故障时K的最小值，为交流系统不对称故障时K的最大值，M和N分别表示阀故障时和交流系统不对称故障时K的可靠性系数；

K_set的计算步骤为：先计算换流器电流开关函数工频序分量，再计算交流系统不对称故障时K的最大值和阀故障时K的最小值将和代入式(1)得到K_set。

3.根据权利要求2所述的交直流输电系统自适应100Hz保护判据的方法，其特征在于：所述换流器电流开关函数工频序分量的计算具体如下：

a)根据已知的换流母线的工频电压，直流电流的直流分量I_dc0以及触发指令角α₀，计算同步电压相位的偏移；

设和分别表示换相电压的α分量和β分量，通过下式计算：

U·αU·β=231-1/2-1/203/2-3/2U·ca1U·ab1U·bc1---(2)]]>

利用换相电压的α分量和换相电压的β分量由下式计算直流控制系统同步电压的相位

式(3)中，U_α和U_β分别为换相电压的α分量和β分量的幅值；和分别为换相电压的α分量和β分量的相角；

设公式中下标mn＝ab、bc、ca，其中a、b、c分别表示三相中的一相；

根据的相位的相位的相位分别计算同步电压的相位偏移

式(4)中，为ca相与同步电压的相位偏移，为ab相与同步电压的相位偏移，为bc相与同步电压的相位偏移；

b)计算换流阀延迟导通角θ_mn、实际触发角α_mn和实际的换相角μ_mn；

延迟导通角θ_mn的计算公式为：

实际触发角α_mn的计算公式为：

式(5)和(6)中，各个角度以滞后为正，超前为负；

设μ_mn为mn两相换相时的换相角，计算公式为：

μmn=cos-1(cosαmn-2XrIdc0/U·mn1)-αmn---(7)]]>

c)根据θ_mn、α_mn和μ_mn作出三相电流开关波形，通过该三相电流波形利用傅里叶级数推导出电流开关函数的各阶分量：

S·iak=1T∫0Tsiae-jkωτdτS·ibk=1T∫0Tsibe-jkωτdτS·ick=1T∫0Tsice-jkωtdτ---(8)]]>

取k＝1，然后经对称变换后得到电流开关函数的工频序分量如下：

S·i1±=131aa21a2aS·ia1S·ib1S·ic1---(9)]]>

d)求得各个6脉动换流器的电流开关函数工频序分量