[发明专利]一种直流输电线路纵联保护方法及其应用

权利要求书

1.一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，包括：

S1、当发生故障时，将故障时刻后一时间窗内的线路整流侧和逆变侧各自保护安装处采集的电压与电流经过低通滤波器进行滤波处理，所述低通滤波器的截止频率由直流输电线路的长度确定；

S2、利用经过所述滤波处理的电压和电流，若所述直流输电线路为单极线路，则计算单极线路综合导纳；若所述直流输电线路为双极线路，则计算正极线路差动电流及其在当前时间窗内的积分值的绝对值以及负极线路差动电流及其在所述当前时间窗内的积分值的绝对值，以进行故障选极，同时计算线路整流侧和逆变侧的电压共模量与电压差模量，以计算线路共模综合导纳与差模综合导纳；

S3、利用基于所述单极线路综合导纳构造的判据进行所述当前时间窗内的故障区域判断；或者，若选极结果为单极接地，则采用基于所述共模综合导纳构造的判据进行所述当前时间窗内的故障区域判断，若选极结果为极间短路，则采用基于所述差模综合导纳构造的判据进行所述当前时间窗内的故障区域判断；若所述当前时间窗内均无故障区域，则进入下一时间窗，重复执行S1。

2.根据权利要求1所述的一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，基于所述共模综合导纳构造的判据如下：

式中，t₁、t₂表示所述当前时间窗内首末两点时刻，△t表示采样时间间隔，u_0R(t)表示t时刻整流侧电压共模量，u_0I(t)表示t时刻逆变侧电压共模量，Y₀(t)表示所述共模综合导纳，ε表示放大系数。

3.根据权利要求1所述的一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，基于所述差模综合导纳构造的判据如下：

式中，t₁、t₂表示所述当前时间窗内首末两点时刻，△t表示采样时间间隔，u_1R(t)表示t时刻整流侧电压差模量，u_1I(t)表示t时刻逆变侧电压差模量，Y₁(t)表示t时刻线路的差模综合导纳，ε表示放大系数。

4.根据权利要求1所述的一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，基于所述单极线路综合导纳构造的判据如下：

式中，t₁、t₂表示所述当前时间窗内首末两点时刻，△t表示采样时间间隔，u_R(t)表示整流侧经所述滤波处理的t时刻的电压，u_I(t)表示逆变侧经所述滤波处理的t时刻的电压，Y(t)表示所述单极线路综合导纳，ε表示放大系数。

5.根据权利要求1所述的一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，t时刻线路差模综合导纳Y₁(t)表示为：

t时刻线路共模综合导纳Y₀(t)表示为：

式中，i_PR表示整流侧正极线路电流，i_NR表示整流侧负极线路电流，i_PI表示逆变侧正极线路电流，i_NI表示逆变侧负极线路电流，u_PR表示整流侧正极线路电压，u_NR表示整流侧负极线路电压，u_PI表示逆变侧正极线路电压，u_NI表示逆变侧负极线路电压，正极线路和负极线路中均取整流侧指向逆变侧的方向为电流正方向。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种直流输电线路纵联保护方法，其特征在于，所述低通滤波器的截止频率根据以下公式进行选择：

式中，E_fm为线性拟合精度，f_c为所述低通滤波器的截止频率，l表示输电线路长度，v表示光在真空中的传播速度。

7.一种直流线路纵联保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至6任一项所述的一种直流输电线路纵联保护方法。