[发明专利]特高压直流输电系统直流线路行波保护方法

说明书

本发明公开一种特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，属于直流输电技术领域，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，采样数据包括两极的电压和电流；基于反向行波，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；基于反向行波，计算制动电流，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，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，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，第三制动电流为根据互感器传变特性计算得到；在动作电流大于制动电流时，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；提高了行波保护精度。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及一种特高压直流输电系统直流线路行波保护方法。

背景技术

随着特高压工程的建设发展，电网规模、直流输电占比以及交直流混联深度将进一步增大，为构建能源互联网打下了坚实的基础。高压直流输电线路故障后，需要快速有效分析故障暂态特征信息，准备识别故障类型、快速定位故障点和估算故障距离，保证系统实现故障快速隔离和切除，实现设备安全运行。

特高压直流线路的主保护是行波保护。在理论上，无论针对高压直流线路还是交流线路，行波法故障检测(包括测距和保护)的可靠性和准确性不受线路类型、故障类型及两侧系统运行方式的影响，是一种精度很高的故障检测方法。但是针对高阻故障时仍存在着灵敏度不足的问题，主要是因为数据窗的宽度难以确定、受行波衰减和畸变的影响较大，波速度准确度对故障检测精度影响较大等。

相关技术中，申请公布号为CN114243659A的中国发明专利申请公开了一种基于调谐频率下测量波阻抗的高压直流输电线路纵联保护方法，实现步骤包括：确定区内外故障识别判据；确定故障启动判据；确定故障选极判据；确定保护方案；线路两侧持续采集电流、电压数据并提取其调谐频率分量，若某端直流线路保护安装处的电流满足故障启动判据，则该端保护启动元件启动，计算该端调谐频率下的测量波阻抗；当整流侧、逆变侧两端调谐频率下测量波阻抗均小于门槛值时，判为区内故障；否则为区外故障；判定为区内故障，则利用电压故障分量，计算选极函数实现故障极选择。能够快速可靠识别直流线路区内、外故障，可靠保护线路全长，耐过渡电阻能力强，不需要线路两端数据实时同步，且动作速度较传统电流差动保护快。

该方案以直流滤波器阻抗-频率特性为基础，其核心是通过联立电压、电流调谐频率分量行波方程求解测量波阻抗，以线路两端调谐频率下的测量波阻抗大小实现区内外故障识别，以线路电压量大小来判断故障极。

申请公布号为CN111342435A的中国发明专利申请公开了一种适用于柔性直流输电系统输电线路的单端量行波保护方法，实现步骤包括：实时采集并存储线路两极的电压、电流；判断保护单元所在线路是否发生故障；该线路上的保护单元截取Tl长度的数据窗；对数据窗内的正负极电压、电流采样值进行相模变换并求取电压反向行波；分别对正负极线路的0模、1模电压反向行波进行小波变换模极大值处理；根据得到的1模电压反向行波模极大值判定故障是否位于该保护单元所在线路的保护区内；通过0模和1模电压反向行波模极大值的比值确定故障极。具有高可靠性、高速动性、抗干扰性，在不同故障类型、不同故障电阻和不同故障距离下均能准确识别。

该方案以直流滤波器阻抗-频率特性为基础，其核心是基于直流两端电压量通过电压梯度启动算法判断线路故障，以模电压反向行波模极大值构造判据实现故障极的判定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提高特高压直流线路行波保护的分析及计算精度。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提出了一种特高压直流输电系统直流线路行波保护方法，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；