[发明专利]一种高压直流输电系统逆变站保护方法

权利要求书

1.一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取逆变站换流母线处的三相电压信号，交流线路首端三相电流信号；并分别计算电压信号故障分量和电流故障分量；

步骤2：根据步骤1获取的电压信号故障分量和电流信号故障分量判断是否发生故障，并确定故障为逆变站区内或区外故障，具体为：

S1：计算步骤1中电压信号故障分量的最大值，并判断其是否大于设定阈值U_y，若是，则逆变站区内或区外发生故障转入步骤3，此时故障时刻为t₀；若否，则返回步骤1；

S2：分别获取电压信号故障分量和电流故障分量在故障时刻t₀后T_d时间窗内的数据；并分别进行相模变换得到电压模量和电流模量；

S3：根据步骤S2计算得到的模量和交流线路在频率f₀处的模量波阻抗Z_L计算交流线路首端电压前行波和电压反行波；

S4：分别对步骤S3得到的电压前行波和电压反行波进行S变换得到相应的变换矩阵；

S5：根据步骤S4得到的变换矩阵计算交流线路电压前行波和电压反行波在T_d时间窗内的S变换能量相对熵；

S6：计算步骤S5中的能量相对熵最小值，判断其是否小于设定阈值ε，若是，则故障为逆变站区外故障，若否，则故障为逆变站区内故障；

步骤3：若步骤2中判定为逆变站区外故障，则判断此时是否有逆变站保护的整定值被满足，若无，则返回步骤1；若有，则闭锁该整定值被满足的逆变站保护t_x时间，由逆变站区外的交流线路保护动作切除故障，t_x时间后解锁被闭锁的逆变站保护；t_x大于区外交流线路保护的最长切除故障时间；

步骤4：若步骤2中判定为逆变站区内故障，则判断此时是否有逆变站保护的整定值被满足，若无，则返回步骤1；若有，则不对逆变站保护做改变。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述步骤1中电压信号和电流信号的采样频率为100kHz。

3.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述步骤S2中采用Clark相模变换。

4.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述步骤S1中U_y＝0.04U，其中U为逆变站换流母线处相电压的额定值。

5.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述S变换矩阵的行数为1～25。

6.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述步骤S5中的S变换能量相对熵根据电压前行波和电压反行波变换矩阵的第1～10行信号计算得到。

7.根据权利要求1所述的一种高压直流输电系统逆变站保护方法，其特征在于，所述步骤S3中电压前行波为u_fi：

电压反行波为u_bi：

其中i为电流测点序号，i＝1，2，…n，Δu为电压模量，Δi_i为电流模量，n为交流线路数。