[发明专利]一种高压直流输电线路自适应行波保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统直流输电领域，具体涉及高压直流输电线路自适应行波保护方法。 

背景技术

实际高压直流输电工程输电距离一般超过1000km，因此输电走廊环境复杂，发生短路、雷击故障的几率极大，且实际运行经验表明，线路故障中90%为瞬时性故障。对于瞬时性故障线路保护正确动作后，可进行去游离和故障重启动，恢复系统运行。因此，行波保护作为直流线路保护的主保护对直流线路的稳定运行起到重要作用。 

现有的直流输电线路行波保护可分为两种技术路线：电压行波保护和极波行波保护，其本质均为利用电压电流的变化率和变化量构成保护判据。但两种行波保护的性能较差，最主要体现在耐受过渡电阻能力不高上面，线路最薄弱处仅能耐受几十欧姆的过渡电阻。其耐受过渡电阻能力低的原因有以下两点： 

1）过渡电阻直接影响区内故障行波幅值。随着过渡电阻增加，故障行波幅值减小，因此可导致行波保护计算得到的电压电流变化量和变化率下降，造成行波保护判据不满足。 

2）为了避免区外故障行波保护误动，保护定值不宜过低。区外故障时，保护测量点依旧可以测量到较高的电压变化率和变化量，因此若保护定值过低，可造成行波保护误动。 

随着越来越多的直流工程投入运行，直流线路行波保护因高阻接地故障而导致保护拒动的情况日益增多。针对上述情况从行波保护原理、策略上加以创新与改进，提高行波保护的耐受过渡电阻能力有着重要的理论和工程价值。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高压直流输电线路自适应行波保护的实现方法。本发明技术可根据电压变化量和电压变化率的比值（简称电压比）分布情况对电压变化量和电压变化率的保护定值进行自适应调整，最大限度的保证了直流线路行波保护动作的可靠性，从而为直流输电系统各种故障类型提供有效保护。 

本发明通过以下技术方案实现：种高压直流输电线路自适应行波保护的实现 方法，包括以下步骤： 

S1.继电保护装置上电； 

S2.赋值给行波保护的启动定值△_initial； 

S3.测量本极线路电压u、电流i和对极线路电流i_op； 

S4.计算本极电压变化率du/dt、电压变化量Du、电流变化量Di和对极电流变化量Di_op； 

S5.判断是否满足以下条件：电压变化率du/dt>△_initial； 

a、如果满足，则进入S6； 

b、如果不满足，则返回步骤S3； 

S6.计算S4满足后的6ms内的电压变化率最大值du/dt_max，电压变化量的最大值Du_max，电压比u_BZ=Du_max/du/dt_max：若在保护位于整流侧，则计算电流变化量最大值Di_max和对极电流变化量最大值Di_{op_max}；若在保护位于逆变侧，则计算电流变化量最小值Di_min和对极电流变化量最小值Di_{op_min}； 

S7.根据电压比计算电压变化率保护定值△_r-set和电压变化量保护定值△_v-set，具体的电压比和保护定值的关系由保护整定得到； 

S8.判断是否满足条件：电压变化率du/dt_max>△_r-set且电压比Du_max>△_v-set；如果满足，则保护逻辑继续判断；如果不满足，返回步骤S3； 

S9.判断是否满足条件：在整流侧Di_max>Di_{op_max}且Di_max>0.1，或者在逆变侧Di_min<Di_{op_min}且Di_min<-0.1；如果满足，则保护启动；如果不满足，返回步骤S3。 

步骤S2中，所述的行波保护的启动定值为线路中点高阻接地时电压变化率。 

所述的步骤S4，具体如下：