[发明专利]一种高压直流输电系统100Hz保护的性能评价方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及高压输电技术领域，具体涉及一种高压直流输电系统100Hz保护的性能评价方法与系统。

背景技术

随着高压直流输电技术的发展和应用，交直流互联电网逐渐形成，交流系统继电保护与直流系统控制保护的协调和配合对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。直流100Hz保护是交直流控制保护相互配合的典型保护功能，是为了防止交流主保护拒动或者开关失灵等对直流系统的正常运行或者直流设备的安全构成威胁而设置的。若交流系统故障无法切除或切除时间过长，将有可能导致直流100Hz保护延时动作，从而降低直流系统的传输功率，甚至闭锁直流。单条或多条直流的闭锁将严重危及电网的安全稳定运行，造成无法估量的损失。因此，直流100Hz保护的性能将对电网的安全稳定运行产生重要影响。

目前，关于直流100Hz保护的研究主要集中在保护的改进和交直流的相互配合等方面，而对于直流100Hz保护性能的评价尚无一套完整、系统的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流输电系统100Hz保护的性能评价方法与系统，为直流100Hz保护的性能评价建立一个相对统一、完整的体系，使得直流100Hz保护的性能评价系统化，并且具有直观性和实用性，为设计和运行人员评估直流100Hz保护的性能提供一种简单高效的工程实用方法。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高压直流输电系统100Hz保护的性能评价方法，包括以下步骤：

步骤1、对所述高压直流输电系统所在的交直流互联电网内的交流电网不对称故障进行遍历扫描，确定影响直流100Hz保护的交流故障范围；

步骤2、针对所述交流故障范围的故障，确定时间边界，同时并确定直流100Hz保护的延时定值t_Δ，所述时间边界包括交流主保护动作时限的上边界t₁、交流后备保护动作时限的上边界t₂、以及根据直流设备的应力极限曲线特性确定直流设备能承受的直流电流100Hz分量的最短时间t₃；

步骤3、比较延时定值t_Δ与上边界t₁、上边界t₂、最短时间t₃的相对大小，对直流100Hz保护的性能做出评价。

所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤11、对所述高压直流输电系统所在的交直流互联电网内的交流电网的不对称故障情况进行遍历扫描，求得换流母线的负序电压；

步骤12、建立直流系统的详细模型，仿真计算使直流100Hz保护动作的换流母线最小负序电压值；

步骤13、确定影响直流100Hz保护的交流故障范围，所述交流故障范围为换流母线负序电压大于换流母线最小负序电压的交流故障的集合。

所述上边界t₁<延时定值t_Δ<最短时间t₃。

步骤3中的所述性能包括第一级别、第二级别和第三级别，其中满足第一级别的条件是：t₁<t₂<t_Δ<t₃且|t₂-t_Δ|>|t_Δ-t₃|，满足第二级别的条件是：t₁<t₂<t_Δ<t₃且|t₂-t_Δ|<|t_Δ-t₃|，满足第三级别的条件是：t₁<t_Δ<t₂<t₃。

所述延时定值t_Δ、上边界t₁与上边界t₂均体现于继电保护厂家根据设计要求提交的保护定值清单中。

一种高压直流输电系统100Hz保护的性能评价系统，其包括：

仿真模块，用于对所述高压直流输电系统所在的交直流互联电网内的交流电网不对称故障进行遍历扫描，确定影响直流100Hz保护的交流故障范围；