[发明专利]一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法及系统

权利要求书

1.一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取直流线路保护安装处的正极、负极电压值和电流值；

步骤2，将正极、负极和极间的测量电压变化率分别与阈值进行幅值比较，若正极或负极或极间的测量电压变化率大于阈值，判定发生直流系统故障，进入步骤3；若否，则判定未发生直流系统故障；

步骤3，将正极和负极电压故障分量的积分值分别与阈值进行幅值比较，若正极和负极电压故障分量的积分值均小于阈值，判定发生正极接地故障，进入步骤4；若否，则进入步骤5；

步骤4：将正极、负极测量电流乘积的积分值与阈值进行幅值比较，若正极、负极测量电流乘积的积分值均大于阈值，判定发生区内正极接地故障；若否，则判断发生区外正极接地故障；

步骤5，将正极和负极电压故障分量的积分值分别与阈值进行幅值比较，若正极和负极电压故障分量的积分值均大于阈值，判定发生负极接地故障，进入步骤6；若否，则判定未发生单极接地故障；

步骤6，将正极、负极测量电流乘积的积分值与阈值进行幅值比较，若正极、负极测量电流乘积的积分值均大于阈值，判定发生区内负极接地故障，若否，则判断发生区外负极接地故障。

2.如权利要求1所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤2中直流系统故障启动判据为：

式中；

u_p、u_n分别表示保护安装处的正极和负极测量电压，

t表示时间，

“∪”代表或门，

dU_set为阈值。

3.如权利要求2所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤2中所述阈值dU_set取值为0.05～0.15p.u./ms。

4.如权利要求3所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤3中正极接地故障的故障选极判据为：

式中；

t₁为故障时刻，

T₁为该判据的积分数据窗，取值为3～5ms，

U_dc为柔直系统的额定直流电压，

“∩”代表与门；

λ₁为阈值。

5.如权利要求4所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤3中所述阈值λ₁取值为–0.05～–0.03p.u.·ms。

6.如权利要求5所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤4中正极接地故障的区内、外识别判据为：

式中：

T₂表示该判据的积分数据窗，取值为3～5ms，

i_p，i_n分别表示直流线路保护安装处的测量电流，

I_pN，I_nN分别为直流线路保护安装处的正常运行电流，

λ₂为阈值。

7.如权利要求6所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤4中所述阈值λ₂取值为0.06～0.1kA²·ms。

8.如权利要求7所述的一种海上风电柔直系统的单极接地故障保护方法，其特征在于：

步骤5中负极接地故障的故障选极判据为：

式中：

T₃为该判据的积分数据窗，取值为3～5ms，

λ₃为阈值。