[发明专利]高压直流线路短路故障时行波保护动作性能评价方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护动作性能的评价方法，特别涉及一种高压直流线路短路故障时行波保护动作性能评价方法。

背景技术

行波保护是高压/特高压直流线路的主保护，其动作性能的优劣影响到整个直流输电系统的安全稳定运行。由于传统的电力系统继电保护原理主要是基于工频量/工频变化量，对其动作性能的分析和评价往往可通过对线性电路的求解而采用解析法实现。然而，行波保护属于暂态保护，直流线路故障后，保护安装点所测量的暂态电气量受多个非线性因素的影响，包括线路传变特性、故障距离、过渡电阻等；而行波保护的判据、逻辑以及采样方式等因素则使其对故障的判别具有一定的随机性。因此，采用传统的解析方法将无法同时计及上述因素对行波保护动作性能的影响，而且确定性的分析方法也无法真实反映具体的行波保护对故障判别的概率性特点。因此有必要提出一种针对高压/特高压的直流线路行波保护动作性能评价新方法。从概率角度定量分析由直流线路故障引起的行波保护动作性能，从而为行波保护的整定及方案比较提供定量依据。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高压直流线路短路故障时行波保护动作性能评价方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高压直流线路短路故障时行波保护动作性能评价方法，包括下述步骤：

S1、给定直流线路故障前直流系统的运行方式；

S2、给定Latin方抽样技术的抽样次数N；

S3、令计数n＝0，且生成M×N维的Latin方随机抽样矩阵；

S4、从步骤S3中选择一个样本，计数n＝n+1；

S5、依照步骤S4选出样本中的故障位置、故障类型和过渡电阻为短路故障边界条件，对高压直流线路的短路故障进行电磁暂态计算，获取行波保护安装处的时域暂态行波信号，并由步骤S4选出样本中的采样方式对该信号进行采样；

S6、根据工程中典型的行波保护逻辑，编写行波保护逻辑程序，将步骤S5中的行波采样值输入到保护逻辑程序，获取保护的动作情况；

S7、对步骤S6中的保护动作情况作出可靠性评价，统计故障极正确动作概率和非故障极正确不动作概率；

S8、判断计数n是否达到抽样次数N，如果已经达到，输出最终的可靠性指标；如果没有达到，则返回步骤S4。

优选的，步骤S1中，运行方式应为以下几种方式之一：双极4阀组运行、双极3阀组运行、双极2阀组运行、单极两阀组运行。

优选的，步骤S3中，所述抽样矩阵通过以下方式产生：

该步骤计及M＝4个影响因素，影响因素包括故障位置、故障类型、过渡电阻和保护采样方式，其中故障位置服从均匀分布的分段概率模型；故障类型服从离散概率模型；过渡电阻服从对数正态分布概率模型；保护采样方式服从0到一个采样周期上的均匀分布概率模型，通过上述概率模型产生M×N维的随机抽样矩阵。

优选的，所述故障位置假定在线路首段、中间段和末段。

优选的，过渡电阻服从对数正态分布概率模型的公式为：