[发明专利]相间短路故障下MMC-HVDC换流站交流联络线距离保护方法

权利要求书

1.一种相间短路故障下MMC-HVDC换流站交流联络线距离保护方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：对交流联络线保护安装处的电压和电流进行采样；

步骤二：采用离散傅里叶变换得到测量电压相量、测量电流相量和负序电压幅值；

步骤三：判断是否发生非对称短路故障，若发生非对称短路故障，则执行步骤四；若未发生非对称短路故障，则返回步骤一开始执行；

步骤四：计算投影参考阻抗的幅值、投影测量阻抗的幅值和方向因子；

步骤五：判定条件1为投影测量阻抗的幅值小于或等于投影参考阻抗的幅值，判定条件2为方向因子大于0；如果判定条件1和判定条件2同时满足，且持续时间不低于6ms，则判定为区内故障，向断路器发送跳闸信号；如果判定条件1和判定条件2不同时满足，或两个判定条件同时满足，但条件满足的持续时间低于6ms，则判定为区外故障，不向断路器发送跳闸信号；

所述发生非对称短路故障条件是：

式中，为保护安装处的负序电压幅值；

U_n为交流联络线的额定电压；

U_n直接取交流联络线电压等级对应的电压值；

的取值范围为：

投影参考阻抗的幅值|Z′_ref|、投影测量阻抗的幅值|Z′_m|和方向因子DI具体计算公式如下：

式中，| |表示取相量或复数的幅值；arg()表示取相量或复数的相角；|Z_set|为交流联络线整定阻抗的幅值，取交流联络线正序阻抗幅值的80％，其取值范围介于0Ω和200Ω之间；

|Z_m|为测量阻抗幅值，其取值范围一般介于0Ω和600Ω之间；

|Z′_ref|为投影参考阻抗的幅值，其取值范围介于0Ω和200Ω之间；

|Z′_m|为投影参考阻抗的幅值，其取值范围一般介于0Ω和600Ω之间；

为交流联络线的阻抗角，其取值范围介于0°和90°之间；

为故障电流相量的相角，其取值范围介于0°和360°之间；

为测量电流相量的相角，其取值范围介于0°和360°之间；

arg(Z_m)为测量阻抗的相角，其取值范围介于0°和360°之间；

DI为方向因子，其取值范围介于-1和1之间；

由于故障电流无法直接测量，因此不能直接计算得到

根据MMC-HVDC换流站的故障特征，利用相间故障情况下故障电流与保护安装处负序电压之间的相位关系求解的求解公式为：

式中，和分别为母线1处即交流联络线MMC-HVDC换流站侧A相、B相、C相负序测量电压相量的相角，其取值范围均介于0°和360°之间；和分别为母线2处即交流联络线电网侧A相、B相、C相负序测量电压相量的相角，其取值范围均介于0°和360°之间。