[发明专利]一种降低交直流系统中方向保护误动率的三相重合时序整定方法

摘要

本发明涉及一种降低交直流系统中方向保护误动率的三相重合时序整定方法，属于电力系统保护技术领域。本发明方法为：当交直流系统中逆变侧交流线路发生三相短路故障时，通过逆变器熄弧角判断是否发生换相失败；根据判断结果，计算直流系统等值阻抗；根据直流系统等值阻抗，分别计算健全线路首、末端方向保护的方向元件测量相角；根据测量相角，确定首、末端重合时序。本发明可有效降低交直流串联系统中方向保护误动率，效果良好。

主权项

1.一种降低交直流系统中方向保护误动率的三相重合时序整定方法，其特征在于：当交直流系统中逆变侧交流线路发生三相短路故障时，通过逆变器熄弧角判断是否发生换相失败；根据判断结果，计算直流系统等值阻抗；根据直流系统等值阻抗，分别计算健全线路首、末端方向保护的方向元件测量相角；根据测量相角，确定首、末端重合时序；所述当交直流系统中逆变侧交流线路发生三相短路故障时，通过逆变器熄弧角判断是否发生换相失败，具体为：交直流系统中逆变侧交流线路发生三相短路故障时，若逆变器熄弧角γ<15°，判断为发生换相失败；若熄弧角γ≥15°，则未发生换相失败；所述根据判断结果，计算直流系统等值阻抗，具体为：若判断结果为发生换相失败，则根据式(1)计算直流系统发生换相失败时，直流系统等值阻抗zdc：式中，π为圆周率，β为越前触发角，γ为关断角，λ为换相失败后直流电流直流分量相当于正常运行时的倍数，idc.eq0为正常运行时的直流电流，u为正常运行状态下逆变侧换流母线电压，Δu为逆变侧换流母线电压故障分量；若判断结果为未发生换相失败，则逆变侧通常处于定关断角控制方式，根据式(2)计算直流系统等值阻抗zdc：式中，xμ为换相电抗，nT为换流变压器变比；所述根据直流系统等值阻抗，分别计算健全线路首、末端方向保护的方向元件测量相角，具体为：1)线路首端重合：①将直流系统等值阻抗zdc代入式(3)，计算故障线路首端投入三相重合闸时，与之并联的健全线路首端方向保护的方向元件测量相角θ1：式中，xs1、xs2分别为整流侧和逆变侧系统等值电抗，xL1为健全线路L1的电抗，xL2k为故障点距线路首端的电抗，xL2k＝x1lk，x1为线路单位电抗，lk为故障点距线路首端的距离，zset为整定阻抗；②将直流系统等值阻抗zdc代入式(4)，计算故障线路首端投入三相重合闸时，与之并联的健全线路末端方向保护的方向元件测量相角θ2：2)线路末端重合：①将直流系统等值阻抗zdc代入式(5)，计算故障线路末端投入三相重合闸时，与之并联的健全线路首端方向保护的方向元件测量相角θ′1：式中，xL2k'为故障点距线路末端的电抗，xL2k'＝x1(l2‑lk)，l2为故障线路长度；②将直流系统等值阻抗zdc代入式(6)，计算故障线路末端投入三相重合闸时，与之并联的健全线路末端方向保护的方向元件测量相角θ′2：