[发明专利]基于故障行波突变量的直流配电网故障选线方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于故障行波突变量的直流配电网故障选线方法及系统，所述方法包括：采集直流母线上各条直流线路的直流电压和直流电流量；计算各条直流线路采集点处的反向行波突变量和正向行波突变量；依次判断各直流线路采集点处的反向行波突变量和正向行波突变量的比值是否大于设定阈值；若比值大于设定阈值，则判断该直流线路为故障直流线路，选线功能结束；否则进行下一条直流线路的反向行波突变量和正向行波突变量比值判别，直到所有的直流线路都已进行了反向行波突变量与正向行波突变量的比值判别。本发明保证了直流配电网无故障部分的持续运行，提高了直流配电网供电的可靠性，可以广泛在直流配电网领域中应用。

技术领域

本发明属于直流配电网及设备保护技术领域，涉及一种基于故障行波突变量的直流配电网故障选线方法及系统。

背景技术

直流配电网的保护系统，其主要任务是保护直流配电网设备的运行安全，快速、可靠的隔离故障，降低直流配网设备的损坏风险和保证直流配网非故障区域的供电可靠性。

随着科技的发展，接入电网的能源也变得多种多样，光伏发电、风力发电等清洁能源、分布式电源开始接入电网，再加上直流家用电器的普及，现阶段所运行的交流配电网无论在用电负荷还是在网架结构上都面临了诸多挑战。国内外研究资料表明，基于直流的配电网在输送容量、可控性及提高供电质量等方面具有比交流更好的性能，可以有效提高电能质量、减小电力电子换流器的使用、降低电能损耗和运行成本、协调大电网与分布式电源之间的矛盾，充分发挥分布式能源的价值和效益。

由于直流配电网的结构以及工作模式等的不同，直流配网的故障运行情况与交流电网存在区别。在直流配电网中，根据故障类型的不同可以分为极间故障和接地故障；根据故障位置的不同可以分为母线故障和支路故障。目前，直流系统中的故障诊断与处理方法已有不少文献探讨，但还没有达到工程应用的程度，准确的故障定位与处理仍然是直流配电网研究的重点和难点之一，尤其在直流线路较短且中点不接地或直流配电网支路很多时，将对故障诊断造成更大的困难。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于故障行波突变量的直流配电网故障选线方法及系统，在直流配电网中多条直流线路或馈线连在一条母线(或节点)，当其中的直流线路或馈线故障时，能够快速、有效的识别出故障直流线路，对故障支路进行隔离。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

本发明的一方面，基于故障行波突变量的直流配电网故障选线方法，其中，直流配电网中多条直流线路连在一条母线上；所述直流配电网故障选线方法包括以下步骤：

步骤1：当判断直流配电网发生直流线路故障时，采集直流母线上各条直流线路的直流电压和直流电流量，所述直流线路包括直流进线和直流出线；

步骤2：计算各条直流线路采集点处的反向行波突变量和正向行波突变量；

步骤3：依次判断各直流线路采集点处的反向行波突变量和正向行波突变量的比值是否大于设定阈值；若比值大于设定阈值，则判断该直流线路为故障直流线路，选线功能结束；否则进入步骤4；

步骤4：按照步骤3的判据依次进行下一条直流线路的反向行波突变量和正向行波突变量比值判别，直到所有的直流线路都已进行了反向行波突变量与正向行波突变量的比值判别，选出故障直流线路，即该直流线路的反向行波突变量和正向行波突变量比值大于设定阈值。

本发明进一步包括以下优选方案：

所述采集直流母线上各条直流线路的直流电压和直流电流量，其采集点设于靠近直流母线侧。

所述阈值范围为1.1～2.0。

所述阈值为1.5。

所述直流配电网故障选线方法还进一步包括步骤5：