[发明专利]一种分层接入特高压直流系统近区交流接地故障保护方法

权利要求书

1.一种分层接入特高压直流系统近区交流接地故障保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将直流分层接入近区线路故障等效电路分解为交流故障分量等效电路和直流故障分量等效电路；

S2、仅考虑交流故障分量，对交流故障分量等效电路进行计算，确定故障分量电流差动保护的保护动作量和保护制动量；

S3、仅考虑直流故障分量，对直流故障分量等效电路进行计算，确定故障分量电流差动保护的保护动作量和保护制动量；

S4、综合考虑交流故障分量和直流故障分量，确定故障分量电流差动保护的保护动作量和保护制动量；

S5、基于故障特性定性分析，配置稳态量电流差动保护作为故障分量判据的辅助判据，并计算稳态量电流差动保护的保护动作量和保护制动量，以提高保护灵敏性；所述的基于故障特性定性分析的方法为：

当过渡阻抗R_g较大时，△I_dc滞后于-U_bus，△I_acf滞后U_bus的角度较小，A△I_dc和B△I_dc都超前于△I_dc，并且A△I_dc超前的角度较大；当k0时，△I_d(dc)会削弱△I_acf的幅值，使动作电流减小；△I_r(dc)会削弱k△I_acf的幅值，使制动电流减小；当k0时，△I_d(dc)会削弱△I_acf的幅值，使动作电流减小；△I_r(dc)会增加k△I_acf的幅值，使制动电流增大；

当过渡阻抗R_g较小时，△I_dc基本上与-U_bus同相位，△I_acf滞后U_bus的角度约为90°，A△I_dc和B△I_dc都超前于△I_dc，并且A△I_dc超前的角度较大；当k0时，△I_d(dc)会增加△I_acf的幅值，使动作电流增大；△I_r(dc)会增大k△I_acf的幅值，使制动电流增大；当k0时，△I_d(dc)会增加△I_acf的幅值，使动作电流减小；△I_r(dc)会减小k△I_acf的幅值，使制动电流减小。

2.根据权利要求1所述的一种分层接入特高压直流系统近区交流接地故障保护方法，其特征在于，步骤S2中确定故障分量电流差动保护的保护动作量的计算公式为：

ΔI_d(ac)＝|ΔI_acM1+ΔI_acN1|＝|ΔI_acf|                  (1)

其中，交流故障分量ΔI_acf的计算公式如下：

式中，ΔI_d(ac)为仅考虑交流故障分量时的保护动作量，ΔI_acM1和ΔI_acN1分别为仅考虑交流故障分量时节点M₁和N₁向故障点馈入的故障电流分量，Z_S1和Z_S2分别为分层接入的第一交流系统和第二交流系统的等效阻抗，Z_MK和Z_NK分别为节点M₁和N₁到故障点K的等效阻抗，U_K|0|和R_g分别为故障点K的等效电压和等效阻抗，Z₁₂为分层接入特高压直流系统的两个换流母线节点M₁和M₂间的交互阻抗，Z_L2为分层接入第二交流系统的节点M₂到节点N₂交流等效阻抗。