[发明专利]一种基于电压平衡器的低压直流系统单端故障测距方法

权利要求书

1.一种基于电压平衡器的低压直流系统单端故障测距方法，包括以下步骤：

1)低压直流系统配置保护在检测到发生故障后动作，VSC换流器及电压平衡器中IGBT全部关断，系统两侧直流断路器动作切断故障线路，故障线路功率传输中止。

2)根据故障类型控制测距装置对端电压平衡器中IGBT的通断，如果判断发生正负极间故障，维持IGBT关断状态不变；电压平衡器正极续流二极管因承受反压而关断，测距电流通过负极续流二极管形成测距回路，如果判断发生单极-中线短路故障，控制非故障极IGBT导通；

3)测距装置投入，根据故障类型判断测距装置投入的状态，所述测距装置包括串联的两个极性可自由切换的直流电源，根据不同开关的闭合实现电源极性的切换；如果判断正负极间短路故障，测距装置两直流电源负极相连串入故障线路中，如果判断发生单极-中线短路故障，测距装置两直流电源正负极首尾相连接入故障线路中；

4)不同故障情况通过对测距装置以及电压平衡器的控制形成不同的测距回路，利用基尔霍夫定律求解测距回路，分别得到正负极间故障以及单极-中线短路故障的故障距离及过渡电阻表达式：

5)待测距回路到达稳态后，通过电力互感器采集测距装置端正负极电流数据，将采集到的电流数据通过移动平均降噪法进行降噪处理；

6)根据故障选极结果得到不同故障类型，将降噪处理后的电流带入相对应故障类型故障距离表达式，得到故障距离以及过渡电阻大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

正负极间故障时，故障距离l以及过渡电阻R_f表达式分别为：

正极-短路接地故障时，故障距离l以及过渡电阻R_f表达式分别为：

负极-中线短路故障时，故障距离l以及过渡电阻R_f表达式分别为：

上述公式中，R₁为线路全长阻抗，L表示线路全长，x表示从测距装置到故障点距离占线路全长的比例，U₁和U₂表示测距装置直流电源，I₁和I₂分别为系统稳态后正、负极线路上流过的电流。