[发明专利]基于测量波阻抗的高压直流输电线路区内外故障识别方法

说明书

本发明公开了一种基于测量波阻抗的高压直流输电线路区内外故障识别方法，包括以下步骤：分别采集直流输电系统整流站正极线路和负极线路、逆变站正极线路和负极线路两端的电压和电流；根据以上结果分别计算正极线路和负极线路两端的电压突变量和电流突变量；将每一级线路的电压突变量和电流突变量转换为相应的线模电压分量和线模电流分量；将以上的结果进行离散S变换，得到相应的某一频率的电压分量和电流分量随时间变化的分布；提取初始电压行波和电流行波的幅值，计算直流线路两端的测量波阻抗值；将逆变站计算得到的测量波阻抗值传递至整流站；根据直流线路整流站与逆变站测量波阻抗差值对内外故障进行识别，其可可靠、快速地识别区内外故障。

技术领域

本发明涉及高压直流线路故障识别领域，具体涉及一种基于测量波阻抗的高压直流输电线路区内外故障识别方法。

背景技术

直流线路保护用于在直流线路发生故障后快速准确地识别和清除故障。对线路故障的准确识别是线路保护正确动作的前提。目前，直流线路的主保护是行波保护和微分欠压保护。行波保护和微分欠压保护利用电压变化率构成保护判据，极易受过渡电阻的影响，导致保护灵敏性较低，在高阻故障时无法有效保护线路。对于高阻接地故障，需要依靠后备保护如电流差动保护动作进行清除，而后备保护需要较长的延时，往往导致故障扰动长时间存在，甚至造成不必要的直流闭锁，影响直流输电系统的可靠、高效运行。

为提高直流线路保护的灵敏性和速动性，有学者基于信号驱动开展了一系列研究，即利用直流线路的故障暂态信号特征构成区内外故障识别判据；由于暂态量变化复杂，难以通过解析方法求解，客观上给此类判据的整定带来了困难，无法保证对于不同过渡电阻下的故障有完全的适应性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于测量波阻抗的高压直流输电线路区内外故障识别方法。

本发明通过下述技术方案实现：

基于测量波阻抗的高压直流输电线路区内外故障识别方法，包括以下步骤：

A、分别采集直流输电系统整流站正极线路和负极线路、逆变站正极线路和负极线路两端的电压和电流；

B、根据步骤A的结果分别计算正极线路和负极线路两端的电压突变量和电流突变量；

C、将每一级线路的电压突变量和电流突变量转换为相应的线模电压分量和线模电流分量；

D、将步骤C中的结果进行离散S变换，得到相应的某一频率的电压分量和电流分量随时间变化的分布；

E、提取初始电压行波和电流行波的幅值，计算直流线路两端的测量波阻抗值；

F、将逆变站计算得到的测量波阻抗值传递至整流站；

G、根据直流线路整流站与逆变站测量波阻抗差值对内外故障进行识别。

所述步骤B中计算整流站正极线路和负极线路两端的电压突变量△u_Rp和电流突变量△i_Rp的具体方法为：

△u_Rp＝u_Rp(N)-u_Rp(N-n)；

△i_Rp＝i_Rp(N)-i_Rp(N-n)；

其中，p＝1、2，分别表示正极线路和负极线路；u_Rp为整流站正极线路或负极线路的电压；N为采样点个数，n为10ms内的采样点数。

所述步骤C采用相模变换技术，计算整流站的线模电压△u_R11和线模电流△i_R11分量的方法为：