[发明专利]一种架空直流线路瞬时性故障识别方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于继电保护领域，具体涉及一种架空直流线路瞬时性故障识别方法及系统。

背景技术

柔性直流电网采用架空输电线路时，输电线路发生瞬时性故障的几率显著上升，故障原因包括雷击，异物、大风等，故障后，通过直流断路器隔离故障线路，对于瞬时性故障，需要通过重合直流断路器恢复直流线路供电。

目前直流线路瞬时性故障的识别方法是通过直流断路器跳闸后经固定延时重合直流断路器，若故障消失，判断为瞬时性故障；若故障仍存在，判断为永久性故障，再次跳开直流断路器。

该识别方法存在以下缺陷：

判断不准确，导致在发生永久性故障时，重合直流断路器，这将会使直流电网与故障点构成电流通路，故障电流对直流断路器及直流换流器构成二次冲击，不利于直流电网的稳定运行。

发明内容

针对现有通过重合直流断路器判断直流线路瞬时性故障识别方法对直流电网的二次冲击影响，本发明提出了一种架空直流线路瞬时性故障识别方法及系统，在故障后直流断路器重合前进行判断，根据判断结果重合直流断路器，若故障为瞬时性故障，重合直流断路器；若故障为永久性故障，不重合直流断路器。本发明可以消除现有直流断路器重合于故障对直流系统造成的二次冲击，保障柔直系统的稳定运行。

本发明提供一种架空直流线路瞬时性故障识别方法，包括：

当架空直流线路出现故障时，采集直流线路电压，计算不同数据窗的电压频谱；

根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障。

所述根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障，包括：

在电压频谱的暂态分量幅值小于预设的第一定值时，计算电压幅值；

在所述电压幅值大于预设的第三定值时，确定为瞬时性故障。

所述根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障，包括：

在电压频谱的暂态分量幅值大于预设的第一定值时，计算不同数据窗的电压频谱的相关度；

在所述电压频谱的相关度大于预设的第二定值时，确定为瞬时性故障。

所述电压频谱的相关度按下式计算：

其中，ρ为电压频谱相关度，E(X)和E(Y)分别为不同数据窗的频谱能量，X、Y为不同的数据窗；

其中，x(n),y(n)分别为不同时段电压频谱的采样值，N为计算数据窗中的采样点数；

用离散傅氏变换的快速算法FFT计算不同数据窗的电压频谱。

所述第二定值为0.5。

所述第一定值和第三定值通过在RTDS实时数字仿真系统建立柔性直流线路模型后仿真获得。

在根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障之前，还包括：

对所述电压频谱进行归一化处理。

本发明提供一种架空直流线路瞬时性故障识别系统，包括：

计算模块，用于当架空直流线路出现故障时，采集直流线路电压，计算不同数据窗的电压频谱；

确定模块，用于根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障。

所述确定模块包括：

第一计算子模块，用于在电压频谱的暂态分量幅值小于预设的第一定值时，计算电压幅值；

第一确定子模块，用于在所述电压幅值大于预设的第三定值时，确定为瞬时性故障。

所述确定模块包括：

第二计算子模块，用于在电压频谱的暂态分量幅值大于预设的第一定值时，计算不同数据窗的电压频谱的相关度；

第二确定子模块，用于在所述电压频谱的相关度大于预设的第二定值时，确定为瞬时性故障。

本发明提供一种架空直流线路瞬时性故障处理方法，包括：

当架空直流线路出现故障时，采集直流线路电压，计算不同数据窗的电压频谱；

根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障；

在确定所述故障为瞬时性故障时重合直流断路器，否则不重合直流断路器。

本发明提供一种架空直流线路瞬时性故障处理系统，包括：

识别模块，用于当架空直流线路出现故障时，采集直流线路电压，计算不同数据窗的电压频谱；根据所述电压频谱，确定是否为瞬时性故障；

控制模块，用于在确定所述故障为瞬时性故障时重合直流断路器，否则不重合直流断路器。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案，利用电压频谱暂态分量及电压特征识别瞬时性故障，提高了柔直架空线路瞬时性故障识别可靠性，确保故障判断的准确性。