[发明专利]一种柔性直流电网故障检测方法

权利要求书

1.一种柔性直流电网故障检测方法，其特征在于，包括：

对直流电压进行采样，提取故障分量；

基于故障分量构成启动判据判断是否发生短路故障，当满足启动判据，则故障检测启动；其中，所述启动判据为式一(1)：

式中，u_Rp、u_Rm、u_Rn分别为正极线、金属回线、负极线限流电抗器线路侧测得的电压故障分量，U_Thre1为启动判据阈值电压；

采用式二(2)将时域量转变为模域量，获取故障电压2模分量u_R2：

式中，u_R0，u_R1，u_R2为故障电压模域量，其中，u_R0，u_R1为故障电压0和1模分量；

建立故障线路识别判据；其中，故障线路识别判据包括低阻判据和高阻判据，其中低阻判据用于识别接地电阻较低的故障，而未能满足低阻判据的高阻故障则采用高阻判据来识别，低阻判据包括：

式中，u_R代表u_Rp或u_Rm或u_Rn；Δ₁是基于电压变化率辅助判据的阈值，其选取需要小于发生近区故障时对地故障电压变化率，K_rel2为可靠性系数；

高阻判据包括：

R(u_ref,u_R2)＞R_thre＝K_rel1R(u_ref,u_{R2_ex}) (4)

式中，R(x,y)是利用皮尔逊相关系数计算的x和y之间的相似度；u_{R2_ex}是在发生区外故障时，故障检测装置测得的故障电压2模分量；R_thre是故障线路识别阈值，K_rel1为可靠性系数设为，u_ref为当直流线路中点发生金属性单极接地故障时，故障检测装置测得的故障电压2模分量；

基于高阻判据和/或低阻判据判断线路是否发生短路故障；

建立由0、1、2模故障电压幅值构成的故障类型识别判据；其中，所述故障类型识别判据包括：

|k_u0|＜K_rel3|k_u1|＜K_rel3 (5)

式中，T_w为时间窗口，K_rel3是故障类型识别的阈值；

基于故障极识别判据判断短路故障类型是双极短路故障还是单极接地故障；

建立由0、1、2模故障电压极性构成的故障极识别判据；其中，所述故障极识别判据包括：

k_u0＜0k_u1＜0 (6)

基于故障极识别判据判断单极接地故障是负极接地故障还是正极接地故障。

2.根据权利要求1所述的柔性直流电网故障检测方法，其特征在于，所述提取故障分量包括通过故障后电压减去故障前电压提取故障分量。

3.根据权利要求2所述的柔性直流电网故障检测方法，其特征在于，所述启动判据阈值电压小于线路末端发生高阻故障时限流电抗器线路侧对应的最小电压变化量。

4.根据权利要求3所述的柔性直流电网故障检测方法，其特征在于，所述区外故障包括远端限流电抗器阀侧发生的金属性短路故障。

5.根据权利要求1-4任一所述的所述的柔性直流电网故障检测方法，其特征在于，若故障线路识别阈值R_thre大于发生最严重区外故障时对地故障电压变化率，则故障检测装置测得的故障电压2模分量u_ref和发生区外故障时的故障电压2模分量u_{R2_ex}的波形相似度。