[发明专利]一种基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法

权利要求书

1.一种基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法，其特征在于：所述方法具体步骤为：

(1)直流系统中整流侧直流出线到逆变侧直流出线的区域为高压直流输电线路，发生在此区域内的故障为区内故障，保护动作，其余故障均为区外故障，保护不动作；

(2)实时监测整流侧和逆变侧的差流信号，整流侧的差流信号为整流阀处电流与整流侧直流出线处电流之差，记为ΔI_re；逆变侧的差流信号为逆变阀处电流与逆变侧直流出线处电流之差，记为ΔI_inv；用这两个差流信号来检测直流输电系统中因故障而产生的电流自由分量，当ΔI_re或ΔI_inv大于差流保护动作电流门槛值I_set，则说明直流输电系统中有故障产生，启动后备保护，在保护闭锁结束后启动触发角α判据以进一步判断故障发生的区域；

(3)经过闭锁时间t_s的闭锁以后，启动α判据，α判据的判别方法为：

由直流输电系统的极控测量单位提取到整流侧触发角α的采样值，将采样值与设定的门槛值α_set进行比较，若α<α_set不成立，判断属于区外故障，保护复位；若成立，则启动γ判据以进一步判断故障发生的区域；

(4)γ判据的判别方法为：

由极控测量单位提取到逆变侧关断角γ的采样值，将采样值与设定的门槛值γ_set进行比较，若γ>γ_set不成立，则判断属区外故障，保护复位；若成立，启动差流判据以进一步判断故障发生的区域；

(5)差流判据判别方法为：

对差流信号ΔI_re和ΔI_inv进行采样，判断差流信号ΔI_re>I_set和ΔI_inv>I_set是否成立，任何一式成立，可判断故障为相应区域故障，属区外故障，保护复位；如两式都不成立，则判定为区内故障。

2.根据权利要求1所述的基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法，其特征在于：

步骤(3)所述闭锁时间t_s判定具体为：

为躲开故障后非线性元件产生的衰减自由分量对各物理量的干扰，同时与系统主保护配合，在保护启动后设置闭锁时间t_s，取自由分量衰减为零所用时间和躲过主保护所用时间中数值大的一个作为闭锁时间t_s。

3.根据权利要求1所述的基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法，其特征在于：

步骤(3)所述α判据的动作整定值α_set的整定方案为：

基于直流输电系统的实际参数搭建仿真模型，在仿真系统的整流侧交流线路和对极线路上设置各种极端情况下的故障，仿真得到各种极端故障情况下系统整流侧触发角出现的最大值α_max，整定α_set＝k₁α_max，k₁为可靠系数。

4.根据权利要求1所述的基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法，其特征在于：

步骤(4)所述γ判据的动作整定值γ_set的整定方案为：

在仿真系统的逆变侧交流线路上设置各种极端情况下的故障，仿真得到各种极端故障情况下逆变侧关断角出现的最大值γ_max，整定γ_set＝k₂γ_max，k₂为可靠系数。

5.根据权利要求1所述的基于直流控制系统的高压直流输电线路后备保护方法，其特征在于：

步骤(5)所述差流判据的设定方案具体为：

闭锁时间t_s结束后，非线性元件释放的自由分量基本衰减至0，自由分量的干扰作用消失，如果此时差流信号ΔI_re或ΔI_inv仍然大于整定值，说明故障发生于差流信号保护的区域内，也就是整流阀或逆变阀到直流出线区域，此区域属于保护区外，故保护复位；如果差流信号小于整定值，则判定故障发生于高压直流输电线路内，保护动作。