[发明专利]一种基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断方法：记录故障启动时刻，采集包括故障启动时刻前、后的时间区段内的电气量，并利用电气量计算保护安装处的电压和电流的线模分量；根据电压和电流的线模分量，计算时间区段内的各采样点在指定时刻保护安装处的极波值；提取时间区段内的各采样点在任一层的极波小波系数，计算极波小波系数能量；获取时间区段内的保护安装处的极波小波系数能量最大值，利用极波小波系数能量最大值作为参考采样点，向后取至少一个采样点，计算参考采样点和至少一个采样点的极波小波系数能量和；对极波小波系数能量和进行判断，若极波小波系数能量和大于预先设置的整定值，则判断故障区段为区内故障。

技术领域

本发明涉及电力系统保护技术领域，更具体地，涉及一种基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断方法及系统。

背景技术

多端直流电网中，由于直流线路阻尼值很小且各换流站与直流线路直接互联，一旦直流场内任意位置发生故障，所有直流线路均会快速过流。因此，直流电网保护的快速可靠动作是直流电网发展的必然要求。目前，在现有的高压直流输电系统中，行波保护得到了广泛应用，但是却存在采样率要求高、耐受过渡电阻能力弱等固有缺点；过流保护抗过渡电阻能力差并要求直流断路器超快速动作；距离保护需要采用延时来满足保护选择性，不能满足快速动作以保护直流线路的要求。现有技术 0在工程实际中，换流站直流出口往往还会并联滤波器、串联直流电抗器，起到滤波、限流作用。对于直流线路而言，这些一次设备形成了天然的边界，因此，可利用直流系统滤波器、并联大电容等固有边界，通过特定频段的谐波电流进行区内外故障识别。但该方法以工频周期内的脉动数作为判据，动作时间至少是20ms(工频50Hz)，无法满足柔性直流系统对保护的动作速度要求。利用电容参数识别构成差动保护方法克服了传统差动保护受线路分布电容的影响，然而在多端柔性直流系统中，各端换流站电容的存在使得区内故障时也无法准确识别电容参数，该方法无法再适用。提出利用电流、电压小波系数和电压微分3个电气量进行多参数判断，提高保护的可靠性，但保护区内末端与相邻线路首端之间并不存在明显的边界，保护动作可靠性有待提高。针对这一现状，有必要提出一种适用于多端直流输电系统的新型单端量保护方法。

因此，需要一种技术，以实现基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断技术。

发明内容

本发明提供了一种基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断的方法，以解决如何实现基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于极波能量的多端直流输电系统故障区段的判断方法，所述方法包括：

记录故障启动时刻，采集包括所述故障启动时刻前、后的时间区段内的电气量，并利用所述电气量计算保护安装处的电压和电流的线模分量；

根据所述电压和电流的线模分量，计算所述时间区段内的各采样点在指定时刻所述保护安装处的极波值；

提取所述时间区段内的各采样点在任一层的极波小波系数，根据所述极波小波系数计算所述极波小波系数能量；

获取所述时间区段内的所述保护安装处的极波小波系数能量最大值，利用所述极波小波系数能量最大值作为参考采样点，向后取至少一个采样点，计算所述参考采样点和所述至少一个采样点的极波小波系数能量和；

对所述极波小波系数能量和进行判断，若所述极波小波系数能量和大于预先设置的整定值，则判断所述故障区段为区内故障。

优选地，所述电气量包括：正极直流电压U_p、负极直流电压U_n、正极直流电流I_p、负极直流电流I_n。

优选地，所述利用所述电气量计算保护安装处的电压U₁和电流I₁的线模分量，包括：