[发明专利]一种高压直流线路快速纵联保护方法和系统

权利要求书

1.一种高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，包括：

在线路的首、末端处设置保护测点，测量线路首、末端的极线电压、极线电流；

在启动单元中进行初步判断，满足启动判据时保护启动；

利用极线电压、极线电流计算出卷积功率序列，并计算卷积功率平均值；

保护测点将计算所得的卷积功率平均值向线路对侧保护测点传送；

利用线路两侧卷积功率平均值计算卷积功率平均值之差；

在区内故障识别与故障选极单元中，利用线路两侧卷积功率平均值之差，识别区内故障并进行故障选极；

在保护单元中，根据区内故障识别与故障选极单元的处理结果，进行相应的保护动作。

2.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，保护测点的设置包括：在线路的首端设置测点M₁，用于测量线路首端的极线电压、极线电流数据；在线路的末端设置测点M₂，用于测量线路末端的极线电压、极线电流数据。

3.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，启动单元利用极线电压行波的变化作为保护的启动判据。

4.根据权利要求3所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，为了确保可靠性，避免初始扰动造成的保护误动，从第三个采样点开始进行启动判断，具体包括：

式中：j＝3、4、5、…，表示采样次数，t₀为采样周期，表示某一采样时刻下测点M_i处的极线电压行波的变化量，Δset₀为启动判据，k₀为电压变化系数，U_ref为额定线电压。

5.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，当满足启动判据后，测点各自存储极线电压、极线电流数据，利用极线电压、极线电流计算出卷积功率序列，并计算卷积功率平均值，具体计算方法为：

式中：为卷积功率平均值，N为数据窗时长内采样点的个数，分别为数据窗时长内测点M_i测得的线路的电压序列、电流序列，为由极线电压、极线电流计算所得的卷积功率序列，长度为2N-1。

6.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，线路两侧卷积功率平均值之差的计算方法如下：

式中：dP为线路两侧卷积功率平均值之差；表示线路首端测点M₁处的卷积功率平均值；表示线路末端测点M₂处的卷积功率平均值。

7.根据权利要求6所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，根据线路两侧卷积功率平均值之差，用来识别区内故障，并进行故障选极；对于线路区内故障构造判据如下：

式中：P_set表示线路的保护整定值；表示线路首端测点M₁处的卷积功率平均值；表示线路末端测点M₂处的卷积功率平均值。

8.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法，其特征在于，根据区内故障识别与故障选极单元的处理结果，进行相应的保护动作包括：若正极线路的卷积功率平均值之差满足判据，则识别故障为区内正极故障，正极保护动作；若负极线路的卷积功率平均值之差满足判据，则识别故障为区内负极故障，负极保护动作；若都不满足，则识别为区外故障，保护不动作。