[发明专利]一种用于直流配电网线路的加速保护方法

权利要求书

1.一种用于直流配电网线路的加速保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、实时采集与每一级直流输电线路正、负极相连的保护装置处的电流瞬时值i_pi，i_ni；

步骤2、将采集的电流瞬时值i_pi，i_ni和对应的每一级线路末端最大负荷电流i_maxi进行比较，当i_pi或i_ni＞K*i_maxi，则判断配电系统线路上发生故障；K为可靠系数，K选取1.2～1.3，i_maxi是线路末端最大负荷电流；

步骤3、启动保护流程，根据不同故障线路下i_pi、i_ni电流特性差异，判断故障类型；

步骤4、根据电容的放电电流二次斜率，判断出故障发生的线路位置；

所述步骤4采用的是直流侧电容电流的二阶导数用于准确判断故障的位置，

取为本级线路末端发生故障时直流电容放电电流的二阶导数，初始值的通用表达，

其中，K₁＝u_dc(t₀)、

当发生极间故障时，R＝2xr₀+R_f，L＝2xl₀，C＝C₀/2；

当发生接地故障时，R＝xr₀+R_f，L＝xl₀，C＝C₀；

其中x代表是换流器到故障点的距离，r₀代表是直流线路的单位电阻值，l₀代表是直流线路的单位电感值，C₀代表是直流线路的单位电容值，R_f代表是故障发生后过渡电阻值，i(t₀)代表故障发生时刻的电流，i(t)代表是t时刻电流，u_c(t)代表t时刻直流电压，u_dc(t₀)代表故障发生时刻的直流电压；

|(d²i_f/d_t²)_acc1|作为第一级线路末端的断路器BF1的加速动作的加速判据的整定值；|(d²i_f/dt²)_acc2|作为第二级线路末端的断路器BF2加速动作的加速判据的整定值；设定K’_rel为可靠系数，选择1.2～1.3，各级线路的加速判据整定阈值方程如式(1)所示，对应断路器能够加速动作的动作条件如式(2)所示：

|(d²i_f/dt²)_acc1|＝|K′_rel×(d²i_f/dt²)₁| (1)

|d²i_f/dt²|＞|(d²i_f/dt²)_acc1| (2)

(d²i_f/dt²)₁代表的是第一级线路的末端发生故障的时候直流电容放电的二级导数电流值；

在线路发生故障之后，系统的所有断路器都开始计数，断路器通过过电流采集模块检测的电流，如果电流方向为正，则此时相应的断路器会开放接触加速动作指令的端口，同时各级保护装置开始计算各级d²i_f/dt²，根据采集到的各级二级导数电流值d²i_f/dt²与线路各级的整定值进行判断，若d²i_f/dt²＞(d²i_f/dt²)_acc1则说明故障发生在本级线路内，反之，则说明故障发生在下一级线路内；

步骤5、根据步骤4判定的故障发生的线路位置，如果故障发生在本级线路内，此时启动断路器加速动作，发送在非本级线路，断路器正常延时动作。