[发明专利]柔性直流输电线路的电压行波差动保护时域计算方法

权利要求书

1.一种柔性直流输电线路的电压行波差动保护时域计算方法，其特征是，考虑柔性直流线路频率相关参数的影响，在时域内计算频率相关输电线路的特征阻抗和传播系数，通过采集输电线路首端和末端的电压和电流信号，分别计算该输电线路首端和末端的正反向电压行波，并根据首端与末端电压行波差值与设定电压门槛值的大小进行对比，从而判断区内故障是否发生；具体步骤为：

步骤A：在时域内计算频率相关输电线路的特征阻抗和传播系数；

步骤B：采集输电线路首端和末端的电压和电流信号是，采样输电线路首端电压u_m、电流i_m以及线路末端电压u_n、电流i_n，采样频率为f_s，采样点数为N_s，根据波形还原法，选择滤波器内核为M₂的滤波器进行滤波后截取，将电压和电流的采样频率提高为重采样后频率f_maxres，f_maxres>f_s，则采样点数变为N_x-M₂/2，其中N_x＝N_sf_maxres/f_s；并进行相模变换；

步骤C：根据首端与末端电压行波差值与设定电压门槛值的大小进行对比，从而判断区内故障是否发生：计算双端电压行波时域差动量uwave_diffm和uwave_diffn；设定门槛值为u_set，依据故障判据uwave_diffm[n₃]≥u_set||uwave_diffn[n₃]≥u_set来判断输电线路区内是否发生故障，n₃＝1,2…N_x-M₂/2；对故障的识别采用电压电流二模分量进行计算；进一步地，判断故障是否发生：

uwave_diffm[n₃]≥u_set||uwave_diffn[n₃]≥u_set

即当uwave_diffm[n₃]或uwave_diffn[n₃]两者之中任一值大于设定的门槛值u_set时，则认为t[n₃]时刻区内发生故障，为保证判断的可靠性，此时进行连续判断若干次或采用积分方法进行判断。

2.如权利要求1所述的柔性直流输电线路的电压行波差动保护时域计算方法，其特征是，步骤A具体地：

步骤1：根据输电线路包括导线半径、导线对地平均高度、导线间距离、导线与导线镜像间距离的几何参数和电导矩阵G，利用卡松公式计算得到导线的阻抗矩阵，利用电位系数矩阵计算得到电容矩阵，进而计算线路全长l对应的特征阻抗和传播系数的频域表达式，最后运用有理函数拟合或傅里叶反变换方法将其变换到时域；

步骤2：为实现输电线路全长对应的特征阻抗和传播系数的时域表达式与电压电流采集量的频域匹配，采用加布莱克曼窗的sinc滤波器对特征阻抗和传播系数进行滤波；

步骤3：降低滤波后的输电线路全长对应的特征阻抗和传播系数的采样频率至f_maxres。