[发明专利]一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法

权利要求书

1.一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、实时监测MMC-HVDC输电线路平波电抗器直流侧高频直流电压变化率，并判断直流电压变化率是否大于直流电压变化率阈值，若大于则进行步骤2，否则重复执行步骤1；

步骤2、通过离散小波分析，提取MMC-HVDC输电线路平波电抗器直流侧高频直流电压有效值和换流器侧高频直流电压有效值，根据提取的有效值进行故障判断，判断结果分为直流线路发生故障、区外故障或无故障；

步骤3、通过K-means聚类算法，采用时间窗口连续采集MMC-HVDC整流侧正负极电压与电流或逆变侧正负极电压与电流数据，对MMC-HVDC整流侧正负极电压与电流或逆变侧正负极电压与电流数据进行标幺化处理并求和得到数据处理结果；

步骤4、将数据处理结果作为向量X，计算向量X与各个故障最佳质心n_m的最小距离，并判断选取向量X与各个故障最佳质心n_m最小距离的最小值是否小于等于对应故障的阈值，若满足则判断MMC-HVDC输电线路为对应故障，若不满足则判断为区外故障或无故障。

2.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法，其特征在于：所述步骤2提取MMC-HVDC输电线路平波电抗器直流侧高频直流电压有效值和换流器侧高频直流电压有效值的计算方法为：

其中，U_R为直流电压有效值，k为采样时间窗口内的采样点数，u_tran表示直流电压高频频带的采样值，i＝1，2......k。

3.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法，其特征在于：所述步骤2进行故障判断的方法为：判断MMC-HVDC输电线路平波电抗器直流侧高频直流电压有效值与换流器侧高频直流电压有效值差值的绝对值是否大于电压有效值差值的设定阈值，并且判断平波电抗器直流侧高频直流电压有效值是否大于换流器侧高频直流电压有效值，若满足，则判断直流线路发生故障，否则判断为区外故障或无故障。

4.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法，其特征在于：所述步骤3中对MMC-HVDC整流侧正负极电压与电流或逆变侧正负极电压与电流数据进行标幺化处理并求和得到数据处理结果的方法为：

其中，S_i为整流侧或逆变侧正负极电压与电流数据的计算结果，i＝1,2,3,4，S₁为整流侧或逆变侧正极电压的计算结果，S₂为整流侧或逆变侧正极电流的计算结果，S₃为整流侧或逆变侧负极电流的计算结果，S₄整流侧或逆变侧负极电流的计算结果，H_b,i为整流侧或逆变侧正负极电压与电流的标幺值，H_b,1为整流侧或逆变侧正极电流标幺值，H_b,2为整流侧或逆变侧正极电压标幺值，H_b,3为整流侧或逆变侧负极电压标幺值，H_b,4为整流侧或逆变侧负极电流标幺值，n为时间窗口内的采样点数，H_i,j为时间窗口内整流侧或逆变侧正负极电压与电流的采样数值，H_1,j为时间窗口内整流侧或逆变侧正极电压的采样数值，H_2,j为时间窗口内整流侧或逆变侧正极电流的采样数值，H_3,j为时间窗口内整流侧或逆变侧负极电压的采样数值，H_4,j为时间窗口内整流侧或逆变侧负极电流的采样数值。

5.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC输电线路故障判断方法，其特征在于：所述步骤3中时间窗口为1ms。