[发明专利]利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法

权利要求书

1.利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法，其特征在于，包括：MMC-HVDC线路故障后，故障线路两端混合断路器跳开，在故障极直流线路故障隔离后与重合闸的间隔内，控制混合断路器转移支路子模块的通断向故障线路注入特征信号，该特征信号在直流线路故障存在和消失时的传播特性存在差异，利用该差异实现直流故障线路的故障性质判别，进而控制故障极输电线路是否重合断路器，实现直流线路故障保护；

故障线路保护测点由行波折返射判断故障存在与否：在t_f时刻特征信号注入后，判断反射波第一次到达保护测量点的时间t_b，以计算出故障距离，判据如下：

故障极注入特征信号传播至故障点/线路边界处将发生反射，反射波的叠加使得特征信号波形下降，从注入特征信号后按式(2)判断注入信号反行波到达保护测点的时间：

其中，u_dc为直流电压，u_dc(n)、u_dc(n+1)、u_dc(n+2)和u_dc(n+3)为直流电压采样值，k_set是为了消除过零点影响的门槛值，取值为0.1kV，k₁、k₂和k₃为前后电压采样的比值：k₁＝u_dc(n+1)/u_dc(n)；k₂＝u_dc(n+2)/u_dc(n+1)；k₃＝u_dc(n+3)/u_dc(n+2)；k_1set、k_2set、和k_3set为电压行波比值整定值；Δt＝t_b-t_f为注入信号折反射间隔时间，由t_f、t_b计算出故障距离l_m和线路全长L满足式(3)，则判断为本段线路故障未消失，反之则判断为故障消失，v为行波速度；

2.根据权利要求1所述的利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法，其特征在于，所述的MMC为半桥子模块拓扑的MMC、混合子模块拓扑的MMC或者全桥子模块拓扑的MMC。

3.根据权利要求1所述的利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法，其特征在于，所述的直流断路器为含有全桥子模块的直流混合断路器。

4.根据权利要求1所述的利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法，其特征在于，MMC-HVDC线路的发生故障时，线路两端的混合断路器快速隔离故障，任意一端混合断路器向线路注入特征信号。

5.根据权利要求3所述的利用断路器注入脉冲信号的MMC-HVDC直流线路自适应重合闸方法，其特征在于，直流断路器开断电流后，断路器子模块电容电压总和满足N_cU_cn>U_dcN，即转移支路中子模块电容电压总和高于MMC出口直流电压，在0-50μs内解除断路器转移支路部分全桥子模块的闭锁状态，使得转移支路的子模块电压总和小于换流站出口电压，换流站MMC向故障线路注入电压脉冲信号即为特征信号；直流断路器转移支路共有N_c个全桥子模块，断路器子模块电容电压为U_cn，直流线路额定电压U_dcN，且暂时解除闭锁状态的子模块数量大于或等于ΔN_c，round()为取整函数；