專利名稱：一種高壓直流輸電線路低電壓保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種直流輸電線路低電壓保護(hù)方法，尤其是一種高壓直流輸電線路的低電壓保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對電量的需求越來越大。高壓直流輸電在遠(yuǎn)距離、 大容量輸電以及非同步系統(tǒng)互聯(lián)上具有優(yōu)勢。近年來高壓直流輸電在我國得到了快速的發(fā)展，已成為我國電力建設(shè)的重點(diǎn)。目前我國的直流輸電工程數(shù)量在世界上已名列前茅。高壓直流輸電線路作為大區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，其安全性和可靠性將影響互聯(lián)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。直流輸電線路一般距離較長、故障概率較高，且研究表明輸電線路故障是導(dǎo)致直流輸電系統(tǒng)停運(yùn)的主要原因。因此，高性能的直流輸電線路保護(hù)是直流輸電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的保證。受直流控制系統(tǒng)的作用，直流輸電線路的故障特征與交流系統(tǒng)有明顯不同，故有必要對直流輸電線路的保護(hù)原理進(jìn)行研究。目前的高壓直流輸電線路主要采用行波保護(hù)作為主保護(hù)，同時(shí)配合低電壓保護(hù)、橫差保護(hù)和電流差動(dòng)保護(hù)等作為后備保護(hù)。然而，目前的直流低電壓保護(hù)缺乏整定原則、性能差，未能很好地履行后備保護(hù)的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服傳統(tǒng)低電壓保護(hù)性能的不足，給出的低電壓保護(hù)判據(jù)能夠快速準(zhǔn)確識(shí)別輸電線路區(qū)內(nèi)的金屬性故障，并通過與其它保護(hù)配合識(shí)別區(qū)內(nèi)高阻故障。該方法原理簡單、可靠性高，保護(hù)范圍穩(wěn)定，不受運(yùn)行方式的影響。其具體實(shí)現(xiàn)方式是通過保護(hù)安裝處測量得到的電壓、電流量來計(jì)算輸電線路末端的電壓值，根據(jù)計(jì)算結(jié)果構(gòu)造保護(hù)判據(jù)。當(dāng)線路末端電壓計(jì)算值與保護(hù)安裝處電壓測量值異號(hào)時(shí)，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬性或低過渡電阻故障，快速動(dòng)作；當(dāng)線路末端計(jì)算電壓幅值小于設(shè)定值時(shí)，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)高阻故障或區(qū)外故障，需要與相關(guān)保護(hù)的配合才能實(shí)現(xiàn)選擇性，此時(shí)保護(hù)需要經(jīng)延時(shí)后方能動(dòng)作。為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下技術(shù)解決方案步驟一，在保護(hù)安裝處，對直流線路本端的直流電流和直流電壓瞬時(shí)值進(jìn)行采樣； 直流雙極線路之間存在耦合，為了消除耦合的影響，引入以下公式對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解耦，得到解耦的直流電壓和直流電流模量值(出處電力系統(tǒng)自動(dòng)化-2007. 31 04). 57-61)im =(1)；um = S^1U (2)；
fj \ \ \式中J = + ι ‘ S"1 = St,是雙極直流輸電線路的解耦矩陣及其逆矩陣，Uffl和
、分別是模電壓和模電流矩陣，u和i分別是本端雙極直流輸電系統(tǒng)的直流電壓和直流電流采樣值；步驟二，在輸電線路分布參數(shù)模型中，根據(jù)如下公式用測量點(diǎn)處的直流電壓和直流電流模量值計(jì)算沿線直流電壓模量值(出處中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)-2004. 24(3).24-29)

權(quán)利要求
1. 一種高壓直流輸電線路低電壓保護(hù)方法，其特征在于該方法基于分布參數(shù)模型， 在時(shí)域中利用單端電氣量構(gòu)成判據(jù)，對區(qū)內(nèi)金屬性或低過渡電阻故障具有絕對的選擇性； 對區(qū)內(nèi)高阻故障，需要與相關(guān)保護(hù)的配合才能實(shí)現(xiàn)選擇性；具體實(shí)現(xiàn)過程包括下列步驟步驟一，在保護(hù)安裝處，對直流線路本端的直流電流、直流電壓進(jìn)行采樣；然后根據(jù)以下公式對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解耦
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直流輸電線路低電壓保護(hù)方法。該方法建立在時(shí)域分布參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)保護(hù)安裝處的電壓、電流測量值，用沿線電壓的時(shí)域計(jì)算方法得到保護(hù)范圍末端的電壓值，利用保護(hù)范圍末端的電壓計(jì)算值構(gòu)造保護(hù)判據(jù)。當(dāng)線路末端電壓計(jì)算值與保護(hù)安裝處電壓測量值異號(hào)時(shí)，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬性或低過渡電阻故障，快速動(dòng)作；當(dāng)線路末端計(jì)算電壓幅值小于設(shè)定值時(shí)，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生高過渡電阻故障或區(qū)外故障，需要與相關(guān)保護(hù)的配合才具有選擇性，此時(shí)保護(hù)需經(jīng)延時(shí)后方能動(dòng)作。該方法在時(shí)域中實(shí)現(xiàn)，所需數(shù)據(jù)窗短，計(jì)算量小。本發(fā)明主要用于電力系統(tǒng)中直流輸電線路的繼電保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H7/26GK102170114SQ20111013553
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者宋國兵, 張健康, 索南加樂, 饒菁, 高淑萍 申請人:西安交通大學(xué)