[发明专利]特高压直流输电系统直流线路行波保护方法

权利要求书

1.一种特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述方法包括：

获取对端的采样数据并对采样数据进行极模变换解耦，得到反向行波，所述采样数据包括两极的电压和电流；

基于所述反向行波，计算行波差动电流并求其在T长度时间窗内的平均值作为动作电流；

基于所述反向行波，计算制动电流，所述制动电流为第一制动电流、第二制动电流和第三制动电流之和，所述第一制动电流为基于T长度时间窗内正向电流行波计算得到，所述第二制动电流为基于T长度时间窗内反向电流行波计算得到，所述第三制动电流为根据互感器传变特性计算得到；

在所述动作电流大于所述制动电流时，判定为区内故障；

基于故障选极判据进行故障选极，相应出口跳闸；

所述第一制动电流I_re1的计算公式为：

式中：k_re1为第一制动电流系数，i_mf1(n)为T长度时间窗内正向电流行波的第n个数据点值，Z_c1为线路特征阻抗，R_DC为线路直流电阻，l为直流线路长度，I_mf1为T长度时间窗内正向电流行波的平均值，Nw为数据窗中的数据点数；

所述第二制动电流I_re2的计算公式为：

式中：k_re2为第二制动电流系数，Ts为采样间隔，i_mr1(t)为T长度时间窗内反向电流行波，Δτ为传播时间误差，Δ_wi_mr1为T长度时间窗内后一半反向电流行波之和与前一半反向电流行波之和之间的差值；

所述第三制动电流I_re3的计算公式为：

I_re3＝0.05(|I_m1|+|U_m1|/Z_c1)

式中：I_m1和U_m1分别为T长度时间窗内反向电流和反向电压的平均值，Z_c1为线路特征阻抗。

2.如权利要求1所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，在所述获取对端的采样数据之前，所述方法还包括：

以10kHz采样率采样并存储两极的电压和电流；

以T长度的采样数据为一帧，在完成T长度的数据采集后向对端发送一帧数据。

3.如权利要求1所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述第一制动电流系数k_re1的取值为2。

4.如权利要求1所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述第二制动电流系数k_re2的取值为2。

5.如权利要求1所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述传播时间误差Δτ的计算公式为：

Δτ＝0.1/v₁+0.5T_s

式中：v₁为行波速度，Ts为采样间隔。

6.如权利要求1所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述基于故障选极判据进行故障选极，相应出口跳闸，包括：

根据设定时间内的零模电流平均值与极模故障分量电流平均值的比值，作为故障选极特征量，根据所述故障选极特征量进行故障选极，公式表示为：

式中：i₀为零模电流，Δi₁为极模故障分量电流，为故障选极特征量。

7.如权利要求1-6任一项所述的特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

在获取t₀-τ+T_c时刻所需对端的采样数据后，计算t₀时刻的行波差动电流，其中，τ为极模行波从线路一端传播到另一端所需的时间，T_c为通信设备和信号传输所引入的总延时。