[发明专利]经金属回线接地的柔性直流电网反向行波差动保护方法

权利要求书

1.一种经金属回线接地的柔性直流电网反向行波差动保护方法，包括下列步骤：

(1)基于Marti频变参数线路模型和架空线杆塔拓扑，利用有理函数对传播函数和特征阻抗进行拟合，得到传播函数和特征阻抗的时域表达式；

(2)对于多端柔性直流电网，采集直流线路两端正极、负极、接地极的电压和电流时域值，正极、负极和接地极线路之间存在电磁耦合，通过解耦矩阵解耦成相互独立的0模、1模和2模分量；

(3)在Marti频变模型中，结合递归卷积公式，计算得到线路两端的前向行波和反向行波；

(4)利用计算得到的线路两端的前向行波和反向行波，计算得到反向行波差动值的0模、1模和2模分量；

(5)根据不同故障类型下反向行波差动值的变化规律，利用启动判据实现故障的检测：

启动判据利用反向行波差动值的0模、1模和2模分量的瞬时值作为启动判据，用于检测电网直流线路是否发生故障，启动判据如式(1)所示：

式中，B_di0(t)表示反向行波差动值的0模分量；B_di1(t)表示反向行波差动值的1模分量；B_di2(t)表示反向行波差动值的2模分量；i＝m,n表示直流线路端口；t₀为积分起始时间；ΔT为保护采样周期；Δ为启动判据动作阈值；

若反向行波差动值的瞬时值满足启动判据，则判断发生故障。

2.根据权利要求1所述的柔性直流电网反向行波差动保护方法，其特征在于，利用反向行波差动值的0模、1模和2模分量的积分作为动作判据判定具体发生的故障类型，选择出相应的故障线路，对应各种故障类型的动作判据如式(2)-式(6)；

P-O-N短路故障或者P-N短路故障：

P-O短路故障：

N-O短路故障：

P-G接地故障：

N-G接地故障：

式中，Δ₀为0模动作阈值；Δ₁为1模动作阈值；Δ₂为2模动作阈值；t_DW为保护所需的采样数据窗长。

3.根据权利要求2所述的柔性直流电网反向行波差动保护方法，其特征在于，P-O-N短路故障和P-N短路故障的动作判据一致，通过采集到的接地极电流大小进行区别。

4.根据权利要求2所述的柔性直流电网反向行波差动保护方法，其特征在于，t_DW设置为0.8ms。

5.根据权利要求2所述的柔性直流电网反向行波差动保护方法，其特征在于，当直流电压为±500kV时，Δ₀、Δ₁和Δ₂均设置为80kV。