[发明专利]一种适用于MMC直流系统的接地极线路故障测距方法

摘要

本发明公开了一种适用于MMC直流系统的接地极线路故障测距方法，识别接地极线路故障，开始注入谐波；计算上、下桥臂此时应处于投入状态的子模块数量；通过对投入子模块数量的修正，使得在直流线路上产生频率为1/Tc的交流谐波分量；监控MMC直流系统在注入谐波时的运行状态是否安全稳定；得到换流侧电压换流侧电流计算换流侧电压同向分量换流侧电流的同向分量和反向分量得到故障点电压和电流关于故障距离x的表达式，求解测距方程即可准确定位故障。与现有技术相比，本发明从原理上不受过渡电阻和故障距离的影响，能够实现在高阻和近端故障时的准确测距；此外，不需在线路上增加额外的信号发射装置，对采样率的要求也可大幅降低。

主权项

1.一种适用于MMC直流系统的接地极线路故障测距方法，应用于包含换流站侧J、接地极极址侧K和故障点F的MMC直流系统，其特征在于，该系方法的具体步骤如下：/n步骤1、识别接地极线路故障，开始注入谐波，谐波周期为T_c，并设开始注入时刻t为0时刻；/n步骤2、计算上、下桥臂此时应处于投入状态的子模块数量N_uN、N_dN；/n步骤3、若(n＝0,1,2,…,n_max，其中，t表示时刻，T_c表示设定的注入交流谐波的周期)，修正上、下桥臂此时实际处于投入状态的子模块数量N_u、N_d分别为半周期内投入子模块数量N_u＝N_uN-m、N_d＝N_dN-m；否则，令半周期内数量为N_u＝N_uN、N_d＝N_dN；通过对投入子模块数量的修正，使得在直流线路上产生频率为1/T_c的交流谐波分量，谐波的注入随着N_u、N_d的周期性变化而得到控制；/n步骤4、监控MMC直流系统在注入谐波时的运行状态是否安全稳定：采集直流线路的电压和电流信号，当直流线路的电压波动不超过5％时，MMC直流系统安全稳定，可继续注入；若直流线路的电压波动超过5％，立即停止注入以避免MMC直流系统失稳；/n步骤5、采集接地极线路首端的电压和电流信号；/n步骤6、利用带通滤波器对接地极线路首端的电压和电流信号进行滤波处理，获得正弦交流信号；/n步骤7、对交流信号进行FFT变换，得到换流侧电压第I、II回线路的换流侧电流/n步骤8、计算换流侧电压同向分量换流侧电流的同向分量和反向分量/n /n步骤9、读入接地极线路同向网络和反向网络的特征阻抗和传播常数Z_0c、Z_0d、γ_c、γ_d；/n步骤10、得到故障点电压和电流关于故障距离x的表达式：/n /n /n步骤11、通过求解测距方程得到故障点F距换流站距离，即故障距离x，x表示故障处F距离线路首端J的距离，线路首端J即为故障距离起点，故障处F为故障距离终点。/n