[发明专利]柔性直流输电系统换流站交流出线故障判别方法及系统

说明书

本发明公开一种柔性直流输电系统换流站交流出线故障判别方法及系统，在线路保护中实现；所述方法的内容是：线路保护新增参数，选择将本侧保护设置为换流站侧或者换流站对侧；对于换流站侧线路保护，当负序电流小于门槛定值，零序电流大于门槛定值，且零负序电流满足相互比例关系时，该侧线路保护判为正方向故障；对于换流站对侧线路保护，当负序电流大于门槛定值，零序电流小于门槛定值时，该侧线路保护判别为正方向故障；两侧线路保护进行信息交互，当两侧均判为正方向故障时，确定本线路区内发生故障。此种方法能够适应柔性直流输电系统换流站交流出线应用场景，提升该线路中保护动作性能。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种柔性直流输电系统换流站交流出线故障判别方法及系统。

背景技术

柔性直流输电技术利用全控型器件的开通与关断均可以灵活控制的特点，能够实现更为优异的输电性能控制效果。柔性直流输电系统在孤岛和弱电网供电、大型城市供电、可再生能源并网等领域逐步得到推广和应用。

柔性直流输电系统接入常规交流系统以后，交流线路在故障情况下的电气特征出现了明显变化。特别是换流站出线的线路，由于目前柔性直流输电系统一般具备低电压穿越功能，在换流站出线发生故障时，受到柔性直流系统控制输出特性影响，线路保护感受到的零负序电流电压特征分量与常规输电线路有着本质区别，利用传统线路保护中零负序功率方向判别的纵联保护可能难以适应此应用场景。

目前的常规线路保护逻辑中，未考虑柔性直流输电系统在线路故障期间的控制特性，同时也未针对柔性直流输电系统设置必要的参数以识别此运行场景。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种柔性直流输电系统换流站交流出线故障判别方法及系统，能够适应柔性直流输电系统换流站交流出线应用场景，提升该线路中保护动作性能。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种柔性直流输电系统换流站交流出线故障判别方法，包括：

将换流站一侧的线路保护设置为换流站侧线路保护或者换流站对侧线路保护；

对于换流站侧线路保护，当负序电流和零序电流满足预设约束关系1时，确定换流站侧为正方向故障；

对于换流站对侧线路保护，当负序电流和零序电流满足预设约束关系2时，确定换流站对侧为正方向故障；

当换流站侧和换流站对侧均判为正方向故障时，确定本线路区内发生故障。

上述换流站侧线路保护判别正方向故障的约束关系1指满足如下条件：

其中：

3I₂为根据线路保护采集的三相电流计算得到的负序电流幅值；

3I₀为根据线路保护采集的三相电流计算得到的零序电流幅值；

I_set1为负序电流门槛定值；

I_set2为零序电流门槛定值；

k为零负序电流比较系数。

上述负序电流门槛定值I_set1的取值为0.2I_N～0.5I_N，零序电流门槛定值I_set2的取值为0.2I_N～0.5I_N，其中，I_N为保护用电流互感器二次额定电流值。

上述零负序电流比较系数k的取值为10～20。

上述换流站对侧线路保护判别正方向故障的约束关系2指满足如下条件：