[发明专利]一种柔性直流输电线路单端量故障保护方法及装置

权利要求书

1.一种柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取本端直流输电线路正负极的电压信号和电流信号，并依据稳态时刻电压信号和稳态时刻电流信号得到电压故障分量和电流故障分量；

由直流线路电压突变量构造保护启动判据；

依据直流输电线路波阻抗、电压故障分量及电流故障分量计算故障电压反行波及其高频分量，进而在预设积分窗长内计算所述故障电压反行波的时域能量值；

依据所述故障电压反行波的时域能量值，构成区内外故障识别判据。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述由直流线路电压突变量构造保护启动判据，具体为：

式中：Δu(k)为当前时刻所述直流线路电压突变量，u(k)为当前时刻电压采样值，u(k-1)为当前时刻前1个周期的所述电压采样值，Δ1为启动判据门槛值。

3.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述故障电压反行波为：

u_b(t)＝[Δu(t)-z_cΔi(t)]/2，

式中：z_c为输电线路波阻抗，Δu(t)为电压故障分量，Δi(t)为电流故障分量。

4.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述故障电压反行波时域能量值E_b的计算：

其中，T₀为保护启动判据启动时刻，T_s为所述积分窗长。

5.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述区内外故障识别判据：

E_b＞k·E_max,

其中，E_b为暂态故障反行波时域能量值，E_max为区外极母线金属性接地故障反行波时域能量最大值，k为可靠系数。

6.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述构成区内外故障识别判据之后，还包括：

依据共模电压故障分量，构成故障选极判据。

7.根据权利要求6所述的柔性直流输电线路单端量故障保护方法，其特征在于，所述依据共模电压故障分量构成故障选极判据，包括：

其中，u₀为共模电压,u_p、u_n分别为两极正负极电压；Δu₀为共模电压故障分量，u₀(0)为正常运行共模电压；Δ2为启动判据门槛值。

8.一种柔性直流输电线路单端量故障保护装置，其特征在于，包括：

获取模块，其用于获取本端直流输电线路正负极的电压信号和电流信号，并依据稳态时刻电压信号和稳态时刻电流信号得到电压故障分量和电流故障分量；

第一判定模块，其用于由直流线路电压突变量构造保护启动判据；

计算模块，其用于依据直流输电线路波阻抗、电压故障分量及电流故障分量计算故障电压反行波及其高频分量，进而在预设积分窗长内计算所述故障电压反行波的时域能量值；

第二判定模块，其用于依据所述故障电压反行波的时域能量值，构成区内外故障识别判据。

9.根据权利要求8所述的柔性直流输电线路单端量故障保护装置，其特征在于，所述第一判定模块的判据具体为：

式中：Δu(k)为当前时刻所述直流线路电压突变量，u(k)为当前时刻电压采样值，u(k-1)为当前时刻前1个周期的所述电压采样值，Δ1为启动判据门槛值。