[发明专利]一种交直流混联电网交流线路距离保护方法及系统

说明书

本发明涉及一种交直流混联电网交流线路距离保护方法及系统，属于高压直流输电技术领域，方法包括：采集逆变侧换流器的运行参数、交流电参数、换流母线电压、距离保护安装处的电流及逆变站平波电抗器的运行参数；根据逆变侧换流器的运行参数，确定逆变侧换流器的导通状态；根据逆变侧换流器的运行参数、逆变站平波电抗器的运行参数和换流母线电压，确定导通状态对应的直流系统馈入交流系统的电流；根据故障类型和交流电参数，确定虚拟故障位置和虚拟过渡电阻；根据虚拟故障位置和虚拟过渡电阻，控制相应的保护装置执行保护动作。本发明针对换流站非线性时变的故障特性，预测故障位置，从而减少保护装置在换流站呈现非线性时出现拒动或误动的几率。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种交直流混联电网交流线路距离保护方法及系统。

背景技术

近年来，随着高压直流输电技术在远距离大容量输电领域的广泛应用，直流系统换相失败引起交流侧距离保护拒动、误动的事故愈发频繁，严重影响电网运行的安全性与稳定性。因此，快速正确地隔离交流侧故障，对保障交直流混联电网的安全运行具有重要的现实意义。

针对交流线路距离保护，已有学者进行了相关研究，方法主要分为3类：行波测距式距离保护、工频量距离保护与时域距离保护。

然而，上述距离保护方法仅适用于纯交流系统，随着大规模直流系统接入交流电网，交流侧故障所引发的直流系统换相失败，将导致换流站呈现非线性时变的故障特性，可能造成传统距离保护误动或者拒动。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提出一种交直流混联电网交流线路距离保护方法及系统，能够在大规模直流系统接入交流电网的情况下，针对换流站呈现非线性时变的故障特性，预测故障位置，从而减少保护装置在换流站呈现非线性时出现拒动或误动的几率。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种交直流混联电网交流线路距离保护方法，包括：

采集逆变侧换流器的运行参数、交流电参数、换流母线电压、距离保护安装处的电流及逆变站平波电抗器的运行参数；

根据所述逆变侧换流器的运行参数，确定所述逆变侧换流器的导通状态；

根据所述逆变侧换流器的运行参数、所述逆变站平波电抗器的运行参数和所述换流母线电压，确定所述导通状态对应的直流系统馈入交流系统的电流；

根据故障类型、所述直流系统馈入交流系统的电流和所述交流电参数，确定虚拟故障位置和虚拟过渡电阻；

根据所述距离保护安装处的电流、所述虚拟故障位置和所述虚拟过渡电阻，控制相应的保护装置执行保护动作。

进一步地，所述逆变侧换流器为12脉波换流器，所述逆变侧换流器的运行参数包括：12脉波换流器中各阀臂的导通状态；

根据12脉波换流器中各阀臂的导通状态参数，确定所述逆变侧换流器处于四阀臂导通状态、五阀臂导通状态、六阀臂导通状态、七阀臂导通状态或八阀臂导通状态。

进一步地，利用公式1确定所述四阀臂导通状态对应的直流系统馈入交流系统的电流：

I＝∫[(K_dA_d4+K_yA_y4)U-K_dD_d4-K_yD_y4]dt+f_icom(U)....公式1

利用公式2确定所述五阀臂导通状态对应的直流系统馈入交流系统的电流：

利用公式3确定所述六阀臂导通状态对应的直流系统馈入交流系统的电流：