[发明专利]利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法

权利要求书

1.利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，包括：柔性交直流混联电网中交流线路故障后，故障线路两端交流断路器跳开，在故障隔离与重合闸的间隔内，控制MMC的调制波幅值，使得MMC的交流电压暂降，健全线路的电压扰动在交流故障线路耦合，交流故障线路感应出特征信号，该特征信号在交流线路故障存在和消失时的传播特性存在差异，利用该差异实现交流故障线路的故障性质判别，进而决定故障输电线路是否重合断路器，实现交流线路故障保护；

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/线路边界处发生反射，反射波的叠加使得特征信号波形下降，波形产生突变点，利用二次样条小波来检测奇异值列中的突变点，获得从注入特征信号后首个反行波到达保护测点的时间t_b；

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(2)，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；

在检测到特征信号的第一个反行波后，若判断故障存在且判断次数小于n_set，则继续通过MMC注入特征信号；若判断故障存在且判断次数大于n_set，计算故障距离，系统不重启并结束判断；若判断故障不存在，增大特征信号的脉冲幅值，再注入一个脉冲信号辅助判断，若后续判为故障消失，则系统重启，切换为正常控制策略，否则继续注入特征信号。

2.根据权利要求1所述的利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，所述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MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，所述的交流线路故障为交直流混联系统中交流侧含多回出线的所有交流故障或交流侧只有一回输电线路的非对称故障。

4.根据权利要求1所述的利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，所述MMC的调制波幅值为经典双闭环解耦控制下的调制波幅值，通过将常规控制切换为附加控制，实现交流电压的暂降。

5.根据权利要求1所述的利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，交流故障线路感应出的特征信号为电压脉冲信号，其发生次数和幅值由MMC的附加控制策略控制。

6.根据权利要求1所述的利用MMC注入信号特征的交流故障保护方法，其特征在于，附加控制策略控制MMC的调制波幅值，使得MMC的交流电压暂降，健全线路的电压扰动在交流故障线路耦合，在交流故障线路注入特征信号；结合故障线路电流、电压和断路器位置节点作为MMC注入特征信号的启动判据，其中电压电流判据为：

其中，和为故障线路电压和电流，U_N和I_N为故障线路正常运行时的额定电压和电流。