[发明专利]基于方向行波的直流配电网故障选线方法、装置和系统

权利要求书

1.一种基于方向行波的直流配电网故障选线方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集开闭所连接的各条直流配电线路的电压、电流，提取电压行波信号和电流行波信号；

(2)对所述电压行波信号和电流行波信号进行相模转换，获取电压、电流行波线模分量；

(3)当电压行波线模分量或电流行波线模分量的微分量连续多点均大于启动判据整定值时，启动故障保护动作，进入步骤(4)；当未达到所述启动条件时，循环执行步骤(1)～步骤(3)；

(4)分解出各条直流配电线路的电压前行波、反行波；

(5)对各条直流配电线路的电压前行波和反行波进行微分处理，得到各条直流配电线路的前行波故障选线判据系数和反行波故障选线判据系数；

(6)将某一条直流配电线路的前行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的前行波选线判据系数两两相乘，根据相乘的结果判定该条线路是否发生故障；或者，将某一条直流配电线路的反行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的反行波选线判据系数两两相乘，根据相乘的结果判定该条线路是否发生故障；

步骤(6)中，若某一条直流配电线路的前行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的前行波选线判据系数两两相乘的结果均为负数，则判定该条线路发生故障；或者，

若某一条直流配电线路的反行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的反行波选线判据系数两两相乘的结果均为负数，则判定该条线路发生故障。

2.根据权利要求1所述的基于方向行波的直流配电网故障选线方法，其特征在于：步骤(2)中所述的相模转换，计算公式如下：

其中，U₀为电压零模分量，U₁为电压线模分量，I₀为电流零模分量，I₁为电流线模分量，U_P为正极电压信号，U_N为负极电压信号，I_P为正极电流信号，I_N为负极电流信号。

3.根据权利要求1所述的基于方向行波的直流配电网故障选线方法，其特征在于：步骤(3)中当电压行波线模分量或电流行波线模分量的微分量连续10个点均大于启动判据整定值时，启动故障保护动作。

4.根据权利要求1所述的基于方向行波的直流配电网故障选线方法，其特征在于：步骤(4)中所述的电压前行波u⁺、反行波u^-的分解计算式为：

式中，Z_C为线路波阻抗，Δu₁、Δi₁为暂态电压线模分量和暂态电流线模分量。

5.一种基于方向行波的直流配电网故障选线装置，其特征在于，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机可执行程序，处理器执行以下步骤：

(1)根据采集得到的开闭所连接的各条直流配电线路的电压、电流，提取电压行波信号和电流行波信号；

(2)对所述电压行波信号和电流行波信号进行相模转换，获取电压、电流行波线模分量；

(3)当电压行波线模分量或电流行波线模分量的微分量连续多点均大于启动判据整定值时，启动故障保护动作，进入步骤(4)；当未达到所述启动条件时，循环执行步骤(1)～步骤(3)；

(4)分解出各条直流配电线路的电压前行波、反行波；

(5)对各条直流配电线路的电压前行波和反行波进行微分处理，得到各条直流配电线路的前行波故障选线判据系数和反行波故障选线判据系数；

(6)将某一条直流配电线路的前行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的前行波选线判据系数两两相乘，若相乘的结果均为负数，即判定该条线路发生故障，向下级控制装置发送切除该线路的指令；或者，将某一条直流配电线路的反行波选线判据系数与除该线路以外的其他各线路的反行波选线判据系数两两相乘，若相乘的结果均为负数，即判定该条线路发生故障，向下级控制装置发送切除该线路的指令。