[发明专利]利用极波小波能量比值的特高压直流线路边界元件方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是利用极波电压小波变换能量比值的特高压直流输电线路边界元件方法。

背景技术

直流线路发生故障后，可以利用直流极控系统来快速限制和消除故障电流，但同时由于电流调节器的作用使得故障电流相比交流线路小的多，单凭故障电流电压的大小无法做出正确判断，因而可以考虑通过暂态分量来检测直流线路故障并采取正确保护措施。行波保护正是考虑到线路故障瞬间所产生的暂态电流电压行波的幅值和方向不受控制系统控制，能够准确反映故障特征而设计的。行波保护具有超高速的动作性能，其保护性能受电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容等因素的影响较小，同时不依赖于通信系统。行波保护动作后，系统将启动整流侧的线路故障恢复顺序控制，按照预先设定的次数和去游离时间全压或降压启动故障直流极。尽管如此，目前使用的直流线路行波保护仍会受平波电抗器、直流滤波器、过渡电阻以及故障距离等因素的影响。

直流输电系统包括直流输电线路和直流线路两端的平波电抗器和直流滤波器，它们构成了直流输电线路高频暂态量的“天然”边界，并且边界频率特性分析表明线路边界内、外故障信号的高频分量存在显著的特征差异，据此，本发明提出了一种新型的基于暂态电压的±800kV UHVDC线路暂态保护原理。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用极波电压小波变换能量比值的特高压直流输电线路边界元件方法。

本发明中利用极波电压小波变换能量比值的特高压直流输电线路故障边界元件算法按以下步骤进行：

(1)直流线路发生故障后，根据保护安装处测得的两极直流电压、直流电流，求出正极线极波电压P₁(k)，负极线极波电压P₂(k)为：

p₁(k)＝Z_P×i₁(k)-u₁(k)    (1)

p₂(k)＝Z_P×i₂(k)-u₂(k)    (2)

式中，Z_p为直流输电线路极波阻抗，u₁(k)为正极直流电压，i₁(k)为正极直流电流，u₂(k)为负极直流电压，i₂(k)为负极直流电流，k＝1、2、3....N，N为采样序列长度；

(2)对故障极极波电压进行小波变换，其采样频率为100kHz，采样序列长度为200，经小波变换得到各个尺度极波电压高频小波系数；

(3)对得到的各个极波电压高频小波系数求模，根据下式计算高频系数小波能量E₁和低频系数小波能量E₂：