[发明专利]基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统

说明书

本发明属于交直流混联电网技术领域，提供了一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统。其中，基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法包括以被保护线路两端的任一端点为测量点，获取相应测量电压和测量电流；按照已知线路参数模型，计算参考点处的电压，作为参考电压；其中，参考点位于被保护线路之外；根据测量电压与参考电压的波形相似性，判断故障点是否位于测量点与参考点之间；采用纵联比较逻辑，判断故障点是否位于被保护线路内部，若是，则执行跳闸保护；否则，无需跳闸。

技术领域

本发明属于交直流混联电网技术领域，尤其涉及一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

当交直流混联电网联络线发生故障时，逆变侧的电气量受直流系统工作原理、控制策略等因素的影响，与传统的无穷大交流电源电气量变化规律存在较大差异，会在较大程度上影响以交流电源为基础的保护装置的可靠性和灵敏度。对于直流系统而言，由于电力电子器件无法长时间承受较大的故障电流，因此对故障隔离的快速性和可靠性要求更高。故对于交直流混联系统而言，传统保护原理可靠性和灵敏度降低与逆变侧对故障隔离较高的快速性及可靠性要求之间的矛盾亟需解决。为在保证动作的快速性的同时进一步提高交直流混联电网联络线保护的可靠性和灵敏性，有必要提出一种新的保护原理以进一步提升交直流混联电网的安全性。

发明人在研究中发现，目前对交直流混联电网的保护原理存在以下问题：

基于行波保护原理的保护方法在判断故障和故障定位时具有较快的速度，但是这种方法对于采样频率要求较高，且存在行波难以捕捉的问题等；基于电流差动保护的保护原理对两侧电源故障条件下的一致性要求较高，但交直流混联电网两侧电源特性差异较大，会导致区内故障灵敏度下降甚至不足的情况；此外，电流差动保护由于需要交互大量的电流采样值，其快速性有时无法满足要求；基于故障测距的保护原理受模型和计算精度的影响较大，且无法保护线路全长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统，其基于被保护线路两端的测量电压和参考电压波形相似进行故障检测，然后获取对侧的故障检测结果，利用纵联比较逻辑判断区内故障和区外故障，从而达到快速、可靠判断故障的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法。

在一个或多个实施例中，一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法，包括：

以被保护线路两端的任一端点为测量点，获取相应测量电压和测量电流；

按照已知线路参数模型，计算参考点处的电压，作为参考电压；其中，参考点位于被保护线路之外；

根据测量电压与参考电压的波形相似性，判断故障点是否位于测量点与参考点之间；

采用纵联比较逻辑，判断故障点是否位于被保护线路内部，若是，则执行跳闸保护；否则，无需跳闸。

本发明的第二个方面提供一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护系统。

在一个或多个实施例中，一种基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护系统，包括：

电流电压获取模块，其用于以被保护线路两端的任一端点为测量点，获取相应测量电压和测量电流；

参考电压计算模块，其用于按照已知线路参数模型，计算参考点处的电压，作为参考电压；其中，参考点位于被保护线路之外；

故障点判断模块，其用于根据测量电压与参考电压的波形相似性，判断故障点是否位于测量点与参考点之间；