[发明专利]特高压直流输电线路行波保护雷击动作边界值确定方法

权利要求书

1.特高压直流输电线路行波保护雷击动作边界值确定方法，其特征在于包括如下步骤：

1)按照到行波保护安装处的距离由近到远，将特高压直流输电线路作用点分别标记为N₁、N₂…N_i…N_n，则各个作用点到行波保护安装处的距离为D₁、D₂…D_i…D_n；

2)在各作用点进行雷电流幅值分别为I₁、I₂…I_k…I_m的特高压直流输电线路雷击仿真，5kA≤I_k≤35kA，幅值间隔1‐5kA，k为1、2…m；记录每次仿真时线路末端的电压U_dl和线路末端安装的平波电抗器后侧的电流I_dl，点N_i的仿真数据记集合D_i＝{I₁(U_dl1,I_dl1)…I_m(U_dlm,I_dlm)}，I按照幅值从小到大排列；I₁(U_dl1,I_dl1)为作用点N₁处发生雷电流幅值I₁时的线路末端的电压U_dl1和线路末端安装的平波电抗器后侧的电流I_dl1；如此类推；

3)计算作用点N_i在发生雷电流幅值为I_k情况下的行波保护电压变化率电压变化量ΔU_k、整流侧电流变化量ΔI_{dl_R_k}及逆变侧电流变化量ΔI_{dl_I_k}，并判断行波保护出口情况；

所述行波保护电压变化率通过如下步骤得到：

(1)用当前时刻电压采样值与前150个时刻电压采样值按照式6进行差分，得到当前时刻的电压变化率其中下标T_i表示时刻，ΔT取150μs；

(2)在当前T_i时刻下，取T_i以前的T_i-150、T_i-300、T_i-450、T_i-600、T_i-750时刻以及T_i时刻的电压变化率计算值进行比较，取其中的最大值记为作为当前时刻电压变化率；

(3)重复以上步骤(1)至(2)，直到所有时刻电压变化率构成了计算作用点N_i在发生雷电流幅值为I_k情况下的行波保护电压变化率

所述电压变化量ΔU_k通过如下方法确定：

A)取当前时刻的线路末压电压采样值与其以前的T_i-150、T_i-300、T_i-450、T_i-600、T_i-750这5个时刻的线路末端电压采样值进行比较，则比较然后取其最大值记为

B)将与作差后的值记为当前时刻的电压变化量根据式7将与电压变化量整定值ΔU_set进行比较；

C)根据比较结果，若大于整定值ΔU_set，则电压变化量判据出口；

D)下一个时刻的值计算则将上述步骤中计算所用的数据由T_i时对应的值改为T_i+1时对应的值；如此重复以上步骤A)至C)，得到的是不同时刻的值，所有构成的图像即为电压变化量判据ΔU_k；

基于采样时序，整流侧电流变化量判据ΔI_{dl_R}及逆变侧电流变化量判据ΔI_{dl_I}的计算及出口依据为：

所述整流侧电流变化量ΔI_{dl_R_k}及逆变侧电流变化量判据ΔI_{dl_I}通过如下步骤得到：

a)取当前时刻以前的第1200个时刻的电流采样值作为当前时刻的电流采样值；

b)使其与它当前时刻前1350时刻的电流采样值作如式8的差分，获得当前时刻的电流变化率ΔT取150μs；

c)对进行如式9的定积分处理后获得整流侧电流变化量判据然后将进行如式10的定积分处理后获得逆变侧电流变化量判据

d)分别将与其定值ΔI_{dl_Rset}比较，将与其定值ΔI_{dl_Iset}比较，大于整定值的那一侧保护出口；

e)下一个时刻的值及值计算时，将上述步骤中计算所用的数据T下标i进行i＝i+1替换进行同样的计算；如此重复步骤a)至d)，所有构成的图像即为整流侧电流变化量判据ΔI_{dl_R}；所有构成的图像即为整流侧电流变化量判据ΔI_{dl_I}；

4)若存在大于行波保护电压变化率定值的情况，则认为该数据下的电压变化率满足判据定值，此时出口；与出口同样方法判断ΔU_k、ΔI_{dlk_I}和ΔI_{dlk_R}出口，判断作用点N_i在发生雷电流幅值为I_k情况下的行波保护电压变化率电压变化量ΔU_k、整流侧电流变化量ΔI_{dl_R_k}及逆变侧电流变化量ΔI_{dl_I_k}的行波保护出口情况后，则更换下一个I_k对应的数据，重复步骤3)，直到首先出现某个I_k能令ΔU_k、ΔI_{dlk_I}和ΔI_{dlk_R}同时达到保护定值时，该值为特高压直流输电线路位置D_i处的行波保护雷击动作边界值

5)更换下一个点N_i的仿真数据集合D_i，重复步骤3)、4)，直到所有点N全部计算完毕为止；

6)得到输出线路各位置行波保护雷击动作边界值

2.根据权利要求1所述的特高压直流输电线路行波保护雷击动作边界值确定方法，其特征在于，所述的行波保护安装处为特高压直流输电线路的线路末端。