[发明专利]一种基于电流突变量比值的高压直流线路保护方法

说明书

本发明公开了一种基于电流突变量比值的高压直流线路保护方法，包括以下步骤：A、信号采集与突变量的计算：采集整流侧和逆变侧的直流线路电流及直流滤波器支路电流，计算各电流的突变量；B、故障启动：若整流侧和逆变侧较大的故障启动电流大于故障启动门槛值，则判断高压直流输电系统发生了故障；C、最大电流突变量比值的计算：计算整流侧和逆变侧直流滤波器支路电流600Hz谐波分量与直流线路电流600Hz谐波分量比值的最大值k_max；D、高压直流输电线路纵联保护：判断k_max＜ε是否成立，若是，判断发生的故障为直流线路区内故障，直流线路保护动作；本发明能够快速准确识别区内、外故障，在直流线路末端高阻故障下也能正确动作，可靠性和灵敏性高。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地，涉及一种基于最大电流突变量比值的高压直流输电线路纵联保护方法。

背景技术

目前，高压直流输电线路以行波保护作为线路的主保护，以微分欠压保护、电流纵联差动保护等作为后备保护来识别直流线路上是否发生故障。其中，行波保护和微分欠压保护依据电压变化率构成保护判据，在线路发生高阻故障时，由于电压变化率不能达到定值而容易拒动。

电流纵联差动保护作为行波保护和微分欠压保护的后备保护，可以有效检测高阻故障，但差动保护为避免区外交流侧故障导致的线路分布电容充放电电流和采样值波动造成的误动，其动作速度慢，动作时间为秒级，有可能在差动保护动作前，整流侧极控中的低电压保护或最大触发角保护动作将故障极闭锁，使得差动保护常常起不到对线路的后备保护作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有直流输电线路保护的不足之处，引入了一种基于最大电流突变量比值的高压直流输电线路纵联保护方法，该保护方法能够可靠快速地识别并动作于直流线路区内外故障，对于直流线路末端高阻故障也能快速反应。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种基于电流突变量比值的高压直流线路保护方法，包括以下步骤：

A、信号采集与突变量的计算

A1、安装在高压直流输电系统整流侧的直流线路电流互感器CTR和安装在逆变侧的直流线路电流互感器CTI采集直流线路两端电流信号分别为I_R(n)与I_I(n)，安装在整流侧直流滤波器首端的电流互感器CTFR和逆变侧直流滤波器首端的电流互感器CTFI采集整流侧和逆变侧直流滤波器支路电流信号分别为I_FR(n)与I_FI(n)，其中，n表示第n个采样点；

A2、计算I_R(n)、I_I(n)、I_FR(n)与I_FI(n)的突变量分别为ΔI_R(n)、ΔI_I(n)、ΔI_FR(n)与ΔI_FI(n)；

B、故障启动

B1、计算整流侧启动电流和逆变侧启动电流分别为其中K为启动电流计算数据窗长；

B2、计算最大启动电流h_max＝max(h_R,h_I)；

B3、判断h_max＞k_set是否成立，若否，则返回继续判断，若是，则判断高压直流输电系统发生了故障，并进入第C步工作；其中k_set为故障启动门槛值；

C、最大电流突变量比值的计算