[发明专利]一种柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法

权利要求书

1.一种柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：通过监测柔性直流的交流侧电压畸变率和运行设备的谐波耐受能力，配备交流网侧电压谐波越限保护、联接变电流谐波越限保护、换流器桥臂电抗器过负荷保护，作为在谐波抑制控制策略失效情况下，保护运行设备的安全；其中，

所述运行设备包括联接变压器和桥臂电抗器；

换流器桥臂电抗器过负荷保护检测判据为：计算桥臂电流的1～30次谐波分量的等效总热电流，其中1次谐波即基波，利用反时限特性曲线，通过对电抗器上的功率消耗与其热时间常数进行积分来模拟电抗器的温升；根据桥臂电抗器设备的热时间常数、设备实际耐受最大持续热电流、设备持续运行电流，进行整定得到热电流定值，当热电流大于定值时保护动作，发送告警信息，闭锁直流系统并跳闸。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

交流网侧电压谐波越限保护检测判据为：

计算网侧相电压的谐波和电压畸变率，当电压畸变率大于设定的畸变率定值时，交流侧电压谐波越限保护动作，并发出告警信息。

3.根据权利要求2所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

计算网侧相电压的2～30次谐波和电压畸变率：

在计算电压畸变率时，将2、3、5、7次谐波分量用正常运行时的谐波分量值代替当前计算值；

当电压畸变率大于定值时保护动作，发告警信息，其中电压畸变率对应的定值为5％。

4.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

联接变电流谐波越限保护检测判据为：

计算联接变电流等效总热电流，当等效总热电流越限时，联接变电流谐波越限保护动作，闭锁直流系统并跳闸，发告警信息。

5.根据权利要求4所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

计算联接变电流的2～30次谐波分量的等效总热电流，根据联接变压器设备的耐受时间、谐波热损耗系数，设置热电流基准值及对应的时间定值。

6.根据权利要求5所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

根据不同的热电流基准值配置8段联接变电流谐波越限保护：

配置0.06p.u.、0.08p.u.、0.10p.u.、0.12p.u.、0.14p.u.、0.16p.u.、0.18p.u.、0.20p.u.共8段保护，其中，0.06p.u.、0.08p.u.、0.10p.u.、0.12p.u.、0.14p.u.、0.16p.u.、0.18p.u.、0.20p.u.为8段热电流基准值，p.u.为电流标幺值；

当等效总热电流大于相应段热电流基准值的持续时间达到对应的时间定值时，保护动作，发送告警信息，闭锁直流系统并跳闸。

7.一种柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于，所述高频谐振后备保护方法包括以下步骤：

步骤1：采集交流网侧电压谐波、联接变交流侧基波电流和谐波电流、换流器桥臂谐波电流；

步骤2：计算网侧相电压的谐波和电压畸变率，当电压畸变率大于设定的畸变率定值时，交流侧电压谐波越限保护动作，并发出告警信息；

步骤3：计算联接变电流等效总热电流，当等效总热电流越限时，联接变电流谐波越限保护动作，闭锁直流系统并跳闸，发告警信息；

步骤4：计算桥臂电流的1～30次谐波分量的等效总热电流，利用反时限特性曲线，通过对电抗器上的功率消耗与其热时间常数进行积分来模拟电抗器的温升；根据桥臂电抗器设备的热时间常数、设备实际耐受最大持续热电流、设备持续运行电流，进行整定得到热电流定值，当热电流大于定值时保护动作，发送告警信息，闭锁直流系统并跳闸。

8.根据权利要求7所述的柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法，其特征在于：

在步骤2中，计算网侧相电压的2～30次谐波和电压畸变率；畸变率定值的取值不大于5％。