[发明专利]一种用于启动换流变阀测区故障后保护动作的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于启动换流变阀测区故障后保护动作的方法及系统，属于继电保护技术领域。本发明方法，包括：启动变压器差动保护；获取换流变阀测区两侧电流，根据换流变阀测区两侧电流确定差动电流和制动电流；当差动电流大于保护动作启动值时，根据差动电流和制动电流确定工作点；若工作点位于比率制动特性动作区内，确定差动电流一个周波后的二次谐波含量；当所述二次谐波含量小于预设值时，启动动作保护；当所述二次谐波含量大于预设值时，若故障后差动电流中直流分量的极性为正时，启动保护动作。本发明用于整流侧换流变阀侧发生单相接地故障时，换流变差动保护可以可靠响应，区内故障时差动保护动作，区外故障时差动保护闭锁。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，并且更具体地，涉及一种用于启动换流变阀测区故障后保护动作的方法及系统。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，高压直流输电的电压等级与输电容量不断攀升。高压直流输电凭借其远距离、大容量输电的优势在国内外得到了快速的发展。另一方面，高压直流输电技术的不断发展为交直流混联系统的继电保护带来了新的挑战与研究方向。作为交直流混联系统中的主要设备之一，换流变压器(以下简称“换流变”)处在交流系统与换流桥之间，可以在较大范围内调节交流电压，使系统运行在最佳状态，因此换流变能否安全可靠运行直接影响整个直流输电系统运行的可靠性。目前，换流变主要采用基于二次谐波制动的纵联电流差动保护作为主保护，以此来有效区分故障电流与励磁涌流。

由于换流阀具有单相导通性，在换流变阀侧发生单相接地故障后，故障相阀侧电流流经换流阀呈现出严重的正负半波不对称现象，同时故障相阀侧电流中较大的直流分量将改变换流变铁芯工作点，并产生一定大小的励磁涌流，从而可能会影响换流变差动保护的正确响应。由于其由故障引发，故称其为“故障性涌流”。

当换流变阀侧发生区外单相接地故障时，换流变差动电流即故障性涌流，故障性涌流二次谐波含量较高，因此依靠传统的基于二次谐波制动原理的差动保护可以可靠闭锁；当换流变阀侧发生区内单相接地故障时，差动电流为故障点电流与故障性涌流的叠加，由于故障性涌流的存在使差动电流二次谐波含量超过了门槛值15％，因此可能出现换流变区内接地故障诱发故障性涌流而导致差动保护拒动的现象。

发明内容

针对上述问题本发明提出了一种用于启动换流变阀测区故障后保护动作的方法，包括：

当换流变阀测区发生接地故障时，启动变压器差动保护；

获取换流变阀测区两侧电流，根据换流变阀测区两侧电流确定差动电流和制动电流；

当差动电流大于保护动作启动值时，根据差动电流和制动电流确定工作点；

若工作点位于比率制动特性动作区内，确定差动电流一个周波后的二次谐波含量；

当所述二次谐波含量小于预设值时，启动动作保护；

当所述二次谐波含量大于预设值时，若故障后差动电流中直流分量的极性为正时，启动保护动作。

可选的，方法，还包括：若故障后差动电流中直流分量的极性为负时，保护闭锁。

可选的，预设值为15％。

本发明还提供了一种用于启动换流变阀测区故障后保护动作的系统，包括：

差动保护模块，当换流变阀测区发生接地故障时，启动变压器差动保护；

参数获取模块，获取换流变阀测区两侧电流，根据换流变阀测区两侧电流确定差动电流和制动电流；

工作点确定模块，当差动电流大于保护动作启动值时，根据差动电流和制动电流确定工作点；

判断模块，若工作点位于比率制动特性动作区内，确定差动电流一个周波后的二次谐波含量；