[发明专利]一种用于直流配电网的双端量加速保护方法

权利要求书

1.一种用于直流配电网的双端量加速保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、规定正极线路的正方向是从母线流到线路侧，而负极线路的正方向是从线路侧流到母线，规定直流断路器只能在电流方向检测为正方向的时候动作；在线路源端保护装置处安装前加速装置，并采集功率送端和功率受端保护装置处的电压瞬时值u_pi，u_ni，电流瞬时值i_pi，i_ni；

步骤2、将采集的电流瞬时值i_pi，i_ni和对应的线路末端最大负荷电流i_max进行比较，采集到的电压瞬时值u_pi，u_ni和对应的母线电压u_bus进行比较，完成前加速第一次启动判据；

当采集到的电流满足i_nik_INomal×i_max或者i_pik_INomal×i_max；采集到的电流满足u_nik_UNomal×u_bus或者u_pik_UNomal×u_bus；

其中，k_INormal值为1.1，选取的k_UNormal值为0.9，如果电流和电压同时满足以上条件，进入前加速第二次启动判据；

步骤3、进入前加速第二次启动判据：连续采集N个点的电压电流值，N取10，计算采集到的线路电流平均值和电压平均值将电流平均值电压平均值和高阻故障电流以及高阻故障电压进行比较；

i_Fault和u_Faultbus分别指的是线路经过100Ω过渡电阻发生的单极故障的电流和电压值大小；

当电流平均值满足电压平均值满足如果电流和电压同时满足以上条件，认为系统内部线路发生故障，启动加速保护；

其中，k_IFault取值为0.9，k_UFault取值为1.1；

步骤4、功率送端加速装置识别发生故障，此时给功率受端加速保护装置通信将本侧结果传递对侧，如果此时功率受端检测电流大于等于0，此时两端的直流断路器都跳闸；

步骤5、开闸的直流断路器经过300ms去游离延时后，此时重合闸启动，判断是瞬时故障还是永久性故障，如果是瞬时故障则此时故障消失，系统恢复正常，如果是永久性故障，进入步骤6；

步骤6、确定故障是永久性故障，利用加速保护装置采集重合闸3ms数据窗的故障电压信息，根据正极和负极电压的关系判断故障类型；

步骤7、利用加速保护装置采集重合闸3ms数据窗的故障电流信息，如果是区外故障，此时线路两侧电流幅值大小相等，方向相反；而对于区内故障，此时线路两侧电流幅值大小不相等，方向相同；根据线路两侧电流的特点，从电流波形对称性的角度入手构建保护判据，依据保护判据识别故障是否在区内，识别出故障进一步有选择性地切除故障；

所述依据保护判据识别故障是否在区内的判断依据如下：

区外故障：线路两侧电流迅速增加，电流幅值大小相等，但是方向相反，两侧电流关于横轴完全对称；

区内故障：线路两侧电流迅速增加，电流幅值大小不相等且方向一致，两侧电流关于横轴完全不对称，关于横轴对称程度发生严重偏移；

所述的保护判据如式(8)所示，

其中，k_△值取为0.8，△I_SETP和△I_SETN分别是不同故障情况下仿真得到最小对称程度系数；其中△I_P和△I_N的计算方法如公式(7)所示，

为故障正极电流、为故障负极电流，其中P和N代表的是线路正极负极，a的取值是1或2，分别代表两侧的测量装置；定义正负极两侧电流横轴对称系数为Δi_P和Δi_N，N_Ti代表的是3ms内的数据点，取60。