專利名稱：直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
高壓直流(HVDC)輸電以其傳輸功率大，控制性能好等優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離、大功率輸電中占有重要的地位，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都把它作為大容量、遠(yuǎn)距離送電和異步聯(lián)網(wǎng)的主要手段。在我國(guó)，自1987年舟山直流輸電工程的竣工以來(lái)，我國(guó)直流輸電工程數(shù)量與日俱增。伴隨著“西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，今后十年將會(huì)是我國(guó)直流輸電建設(shè)的爆發(fā)期。高壓直流輸電線路一般作為區(qū)域電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，它的安全性和可靠性不僅關(guān)系到本區(qū)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且將直接影響與其相連區(qū)域電網(wǎng)甚至整個(gè)大電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。高壓直流輸電線路是直流輸電系統(tǒng)中最重要的元件之一，其特點(diǎn)是輸電線路長(zhǎng)，故障發(fā)生概率高，提高直流輸電線路繼電保護(hù)的運(yùn)行水平對(duì)保證直流輸電系統(tǒng)的安全性與可靠性意義重大。在各種直流線路的保護(hù)方案中，行波保護(hù)和電流差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用最為廣泛?，F(xiàn)有直流線路行波保護(hù)存在諸多不足之處，如可靠性差、只能用于故障暫態(tài)的波過(guò)程期間、整定理論不完備等。對(duì)于長(zhǎng)距離高壓直流輸電線路而言，在故障發(fā)生的暫態(tài)過(guò)程中，直流線路會(huì)產(chǎn)生分布電容電流，可能引起線路差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，降低保護(hù)的可靠性。因此，有必要對(duì)直流輸電線路保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)，提升保護(hù)動(dòng)作性能，保證直流線路保護(hù)在線路內(nèi)部故障時(shí)可以正確快速動(dòng)作，外部故障時(shí)可靠不動(dòng)作。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN 101577417A,
公開日
2009-11-11，記載了一種“直流輸電線路電流差動(dòng)保護(hù)方法”，該技術(shù)根據(jù)輸電線路分布參數(shù)模型，在時(shí)域中利用模變換將直流電流、直流電壓的采樣值轉(zhuǎn)換為模量，然后從線路兩端分別利用兩端模電壓、電流計(jì)算出線路某點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的模電流，用模電流直接構(gòu)造電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，或者經(jīng)過(guò)極模反變換合成極電流，再根據(jù)極電流構(gòu)造電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)。本發(fā)明能夠提高直流線路保護(hù)的靈敏度和可靠性，可控性好，安全性高，具有完備的整定理論， 克服了傳統(tǒng)行波保護(hù)作為高壓直流線路主保護(hù)的缺點(diǎn)，不需要識(shí)別行波波頭；而且計(jì)算簡(jiǎn)單。本發(fā)明主要用于電力系統(tǒng)中直流輸電線路的電流差動(dòng)保護(hù)，尤其是超/特高壓直流輸電線路的保護(hù)。但是該現(xiàn)有技術(shù)需要計(jì)算保護(hù)線路上的模電壓和模電流，算法復(fù)雜，計(jì)算量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法，適用于直流輸電線路且不受分布電容電流影響，不僅克服了傳統(tǒng)高壓直流線路差動(dòng)保護(hù)的缺陷，并且耐受過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，對(duì)采樣頻率無(wú)特殊要求，運(yùn)算簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，動(dòng)作速
3度快、可靠性高。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟步驟一，通過(guò)直流線路分布參數(shù)模型求解微分方程，時(shí)域補(bǔ)償電流行波到線路兩端保護(hù)裝置的時(shí)差τ，消除電容電流對(duì)直流線路保護(hù)的影響。當(dāng)直流輸電線路上點(diǎn)F處發(fā)生故障時(shí)，線路上任一點(diǎn)的電壓u和電流i可用其在線路上的位置X和時(shí)間t為變數(shù)的微分方程表示
權(quán)利要求
1.一種直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，通過(guò)直流線路分布參數(shù)模型求解微分方程，時(shí)域補(bǔ)償電流行波到線路兩端保護(hù)裝置的時(shí)差τ ；步驟二，在一側(cè)換流站中，對(duì)直流線路的本側(cè)和對(duì)側(cè)的直流電流、電壓進(jìn)行同步采樣， 并將對(duì)側(cè)直流電流、電壓采樣瞬時(shí)值傳輸?shù)奖緜?cè)；步驟三，當(dāng)繼電保護(hù)采集裝置采集數(shù)據(jù)滿足電壓下降程度大于電壓下降閾值以及電壓突變率大于電壓突變率閾值時(shí)，啟動(dòng)直流線路信號(hào)距離保護(hù)；步驟四，采集設(shè)置于直流線路兩端的電流互感器的電流信號(hào)作為離散樣本信號(hào)Ιζ(η) 和In(η)，信號(hào)時(shí)限歷程為
，則Ιζ(η)與Ιη(η)的距離度定義為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法，其特征是，所述的微分方程是指當(dāng)直流輸電線路上點(diǎn)F處發(fā)生故障時(shí)，線路上任一點(diǎn)的電壓u和電流i可用其在線路上的位置χ和時(shí)間t為變數(shù)的微分方程表示
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法，其特征是，所述的判斷是指當(dāng)信號(hào)距離保護(hù)裝置測(cè)得保護(hù)線路兩端信號(hào)距離度Δζη(τ)達(dá)到信號(hào)距離保護(hù)所設(shè)置的整定值，直流線路存在故障，信號(hào)距離保護(hù)動(dòng)作。
全文摘要
一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的直流輸電線路信號(hào)距離保護(hù)方法，通過(guò)計(jì)算設(shè)置于直流線路兩端的電流互感器的電流信號(hào)作為離散樣本信號(hào)并計(jì)算得到其之間的距離度Δzn(τ)，用以判定直流線路的故障類型。本發(fā)明適用于直流輸電線路且不受分布電容電流影響，不僅克服了傳統(tǒng)高壓直流線路差動(dòng)保護(hù)的缺陷，并且耐受過(guò)渡電阻能力強(qiáng)，對(duì)采樣頻率無(wú)特殊要求，運(yùn)算簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，動(dòng)作速度快、可靠性高。
文檔編號(hào)H02H7/26GK102237676SQ20111018093
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者丁浩寅, 楊光亮, 毛俊, 涂歧, 邰能靈, 鄭曉冬 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)