[发明专利]一种基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法和系统

说明书

本发明提供一种基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法和系统。所述方法和系统通过采集直流输电线路电流确定线路的电流差分值，并根据所述线路电流差分值确定预先设置的保护启动判据和单端差分电流积聚量保护判据是否成立，最后根据判断结果来确定直流保护动作是否出口。本发明所述的基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法和系统能够进一步加快直流线路区内发生金属性故障和全线高阻故障时的保护动作速度，并在发生直流线路区外故障时保护可靠不误动，提升电力通信中断情况下的保护性能。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域,并且更具体地，涉及一种基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法和系统。

背景技术

在与传统交流输电系统相比，高压直流输电系统具有输送容量大、传输距离远、损耗低等优点，在远距离输电、大区域的电网互联、地下电缆输电等方面得到了广泛应用。高压直流输电线路肩负能源产地和负荷中心时间段电能传输的重任，其输电距离远，运行条件恶劣，故障率相对直流系统其他部分更高，约占直流系统故障的50％。因此，高性能的高压直流输电线路保护对提高整个电网的安全稳定性具有重要意义。

目前，现行的直流输电线路保护以行波保护和微分欠压保护为主保护，电流差动保护作为后备保护。其中，行波保护和微分欠压保护为单端量保护，可以快速响应直流线路故障(3～5ms)，但耐受过渡电阻能力差。电流差动保护为双端量保护，可以响应直流线路高阻故障，但是为避免区外故障时长距离输电线路的分布电容电流引起保护误动而设置较长延时(百毫秒甚至秒级)。当直流系统两端通信中断时，电流差动保护将退出，行波保护和微分欠压保护在高阻故障情况下可能拒动。

因此，如何提升电力通信中断情况下的保护性能，就成为一个急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中电力通信中断情况下高阻故障保护性能差的技术问题，本发明提供一种基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法，其特征在于，所述方法包括：

采集第一直流输电线路M侧在k₀时刻的线路电流i_M(k₀)和k₀-t_s时刻的线路电流i_M(k₀-t_s)，并根据所述线路电流i_M(k₀)和i_M(k₀-t_s)计算k₀时刻第一直流输电线路M侧电流的差分值di_M(k₀)，并确定所述电流的差分值di_M(k₀)是否满足保护启动判据，其中，所述第一直流输电线路为输电线路中的任意一条，所述第一直流输电线路M侧是所述第一直流输电线路整流侧和逆变侧中的一侧，t_s为采样时间间隔；

当k₀时刻第一直流输电线路M侧电流的差分值di_M(k₀)满足保护启动判据时，启动所述M侧的直流保护,并采集第一直流输电线路M侧在k时刻的线路电流i_M(k)和k-t_s时刻的线路电流i_M(k-t_s)，并根据所述线路电流i_M(k)和i_M(k-t_s)计算k时刻第一直流输电线路M侧电流的差分值di_M(k)，其中，将所述启动保护的时刻记为t₀，t为保护计算当前时刻，t₀≤k≤t；

根据第一直流输电线路M侧电流的差分值di_M(k)计算第一直流输电线路M侧单端差分电流积聚量i_Σ(t)；