[发明专利]一种适用于对称双极直流线路的纵联行波差动保护方法

权利要求书

1.一种适用于对称双极直流线路的纵联行波差动保护方法，包括下列步骤：

(1)对传输线路特征阻抗和传播函数进行有理函数拟合；

(2)在线对直流线路两端电压和电流进行实时测量，利用卡伦贝尔变换矩阵对相互耦合的正负极进行解耦，得到相互独立的0-1模电压和电流，利用解耦后的0-1模电压和电流，计算线路两端前向行波和反向行波模分量；

(3)计算保护安装处0模反向行波差动值B_dm0和1模反向行波差动值B_dm1；

(4)保护判据如下：

1)启动：B_di1(t₀)＜-ΔB_di1(t₀+Δt)＜-ΔB_di1(t₀+2Δt)＜-Δ

2)故障判定：

3)故障选极：双极短路：

正极接地：

负极接地：

其中，i＝m,n代表线路端口标号；t₀为积分起始时间；t_DW为积分数据窗长；Δt为保护采样周期；Δ为启动判据动作阀值；Δ₀为0模动作阀值；Δ₁为1模动作阀值；

在连续3个采样周期检测到B_di1＜-Δ后，启动判据动作；以第一个检测到B_di1＜-Δ的时刻为积分起始时间t₀，积分时长为t_DW，计算B_di1的积分作为1模判据，如果1模判据小于-Δ₁t_DW，则判定区内有故障；然后计算B_di0的积分作为0模判据，根据计算结果判定故障类型，选定故障极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

步骤(1)的拟合形式如下：

其中s代表复频域；t代表时域；τ＝l_line/v_wave，l_line为传输线路长度，v_wave为行波传播速度；ε(t-τ)为单位阶跃函数；δ(t)为单位冲击函数；k_zh为Z_c(s)的第h个零点；p_zh为Z_c(s)的第h个极点；k_Ah为A(s)的第h个零点；p_Ah为A(s)的第h个极点；w_z代表Z_c(s)极点个数；w_A代表A(s)极点个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)按下列步骤执行：

1)对直流线路两端电压u和电流i进行实时测量，利用卡伦贝尔变换矩阵对相互耦合的正负极进行解耦，得到相互独立的0-1模电压分量u₀、u₁和0-1模电流分量i₀、i₁；

2)利用解耦后的0-1模电压、0-1模电流以及特征阻抗Z_c拟合参数，通过递归卷积公式，计算线路两端前向行波F的0-1模分量F₀、F₁和反向行波B的0-1模分量B₀、B₁：

其中，i＝m,n代表线路端口标号；j＝0,1代表模量标号；“*”为卷积符号；x_Zh、y_Zh、z_Zh为递归卷积系数；Δt为计算步长。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)的方法如下：

利用两端0-1模前向行波F、0-1模反向行波B以及传波函数A拟合参数，通过递归卷积公式，计算保护安装处0模反向行波差动值B_di0和1模反向行波差动值B_di1：

其中，i＝m,k＝n或着i＝n,k＝m代表线路端口标号；j＝0,1代表模量标号；B_i0、B_i1分别为一端保护安装处0模反向行波和1模反向行波；F_k0、F_k1分别为另一端保护安装处0模前向行波和1模前向行波；A₀、A₁分别为m与n之间线路的0模传波函数和1模传波函数；x_Ah、y_Ah、z_Ah为递归卷积系数。