电压不平衡保护整定计算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种MMC‑HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，当MMC‑HVDC在启动的过程中发生直流单极接地故障时，能利用针对MMC‑HVDC启动时确定的保护特征值对MMC‑HVDC进行保护，从一定程度上提高了直流电压不平衡保护对启动过程中的MMC‑HVDC发生单击接地故障时进行保护的可靠性，同时，也就进一步保证了MMC‑HVDC系统的安全稳定运行。本发明专利技术还公开了一种MMC‑HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定装置、设备及存储介质，效果如上。

【技术实现步骤摘要】
电压不平衡保护整定计算方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及电力
，特别涉及一种电压不平衡保护整定计算方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
基于模块化多电平高压直流输电(MMC-HVDC)作为新型的输电技术，凭借其模块化、低谐波含量、低损耗等优势受到了广泛的关注。在大规模风电场并网、电网互联、城市配电网增容等方面具有广阔的应用前景。MMC-HVDC的正常启动是正常运行的前提和基础，是系统运行过程中的重要环节。继电保护是MMC-HVDC系统安全稳定运行的重要保障，需要适用于MMC-HVDC的多种运行方式，在MMC-HVDC的不同运行工况下均应该正确动作，包括在MMC-HVDC启动过程中发生的故障。直流单极接地故障是架空线路输电中最容易发生的故障，对于该故障，其对应的继电保护为直流电压不平衡保护。但是目前对于MMC-HVDC发生单极接地故障时的不平衡电压研究都是针对于MMC-HVDC处于正常运行阶段进行的，因此，直流电压不平衡保护中的保护定值(电压保护定值和电流保护定值)都是针对于MMC-HVDC处于正常阶段故障设定的，由于MMC-HVDC启动过程和正常运行时的故障特性都是不同的，当MMC-HVDC处于启动过程时，针对于MMC-HVDC正常运行时而设定的直流电压不平衡保护中的保护定值无法适用于MMC-HVDC的启动过程，从而导致直流电压不平衡保护对处于启动过程中的MMC-HVDC进行保护的可靠性较低，从而进一步影响MMC-HVDC的正常运行，由于MMC-HVDC启动时的故障无法被直流电压不平衡保护进行保护，严重时会导致整个MMC-HVDC瘫痪。因此，如何保证直流电压不平衡保护在MMC-HVDC启动过程中发生单极接地故障时，直流电压不平衡保护对启动过程中的MMC-HVDC发生单击接地故障时进行保护的可靠性，以进一步保证MMC-HVDC系统的正常运行的是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电压不平衡保护整定计算方法、装置、设备及存储介质，保证了直流电压不平衡保护在启动过程中发生直流单极短路故障时，提高了直流电压不平衡保护对启动过程中的MMC-HVDC发生单极接地故障时进行保护的可靠性，从而进一步保证了MMC-HVDC系统的正常运行。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：第一，本专利技术实施例公开了一种MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，包括：确定与MMC-HVDC对应的直流电压不平衡保护的目标判据；当所述MMC-HVDC启动故障时，利用所述目标判据中的目标参数，确定所述目标参数与所述MMC-HVDC启动故障对应的直流单极接地故障的故障信息之间的对应关系；建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型；利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息；根据所述故障信息和所述对应关系计算所述MMC-HVDC启动时的保护特征值，将所述保护特征值作为所述MMC-HVDC启动故障时的直流电压不平衡保护的整定参数。优选的，所述确定与MMC-HVDC对应的直流电压不平衡保护的目标判据包括：确定与所述MMC-HVDC对应的直流正极母线电压、直流负极母线电压和直流电压不平衡保护的电压整定值；确定所述直流正极母线电压和所述直流负极母线电压的第一和值的第一绝对值；将所述第一和值的第一绝对值大于所述直流电压不平衡保护的电压整定值的不等式关系作为所述目标判据。优选的，所述目标判据中的目标参数包括所述直流正极母线电压、所述直流负极母线电压和换流变阀侧中性点接地电流，所述故障信息包括故障电流和短路电阻；对应的，所述利用所述目标判据中的目标参数，确定所述目标参数与所述MMC-HVDC启动故障对应的直流单极接地故障的故障信息之间的对应关系包括：计算所述直流正极母线电压和所述直流负极母线电压的所述第一和值的第一绝对值，将所述第一和值的第一绝对值作为所述MMC-HVDC的电压保护特征量；确定MMC-HVDC的直流电压；计算所述直流电压与所述故障电流与所述短路电阻之间的乘积的第二和值的第二绝对值；确定与所述目标参数对应的电压保护特征量和所述第二和值的第二绝对值的等式关系为第一对应关系；确定与所述MMC-HVDC对应的所述换流变阀侧中性点接地电流与所述故障电流的等式关系为第二对应关系；所述对应关系包括所述第一对应关系和所述第二对应关系。优选的，所述MMC-HVDC启动故障包括：可控充电阶段MMC-HVDC启动故障，对应的，所述建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型包括：建立与所述可控充电阶段MMC-HVDC启动故障对应的可控直流单极接地故障计算模型；所述可控直流单极接地故障模型具体为RLC串联电路模型；对应的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述RLC串联电路模型，则所述利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息包括：确定所述RLC串联电路模型中的电阻值、电感值和电容值；根据所述电阻值所述电感值和所述电容值计算与所述直流单极接地故障对应的电容放电电流；将所述RLC串联电路模型中的电阻值作为可控充电阶段的短路电阻，将所述电容放电电流作为可控充电阶段的故障电流；所述故障信息包括所述可控充电阶段的故障电流和所述可控充电阶段的短路电阻。优选的，所述MMC-HVDC启动故障还包括：不控充电阶段MMC-HVDC启动故障；对应的，所述建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型包括：建立与所述不控充电阶段MMC-HVDC启动故障对应的不控直流单极接地故障计算模型；所述不控直流单极接地故障计算模型具体为RL串联电路模型；对应的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述RL串联电路模型，则所述利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息包括：确定所述RL串联电路模型中的电阻值和桥臂电感的电感值；确定与所述MMC-HVDC中交流电源对应的电流周期分量；根据所述电阻值和所述桥臂电感的电感值计算衰减电流分量；将所述衰减电流分量和所述电流周期分量的和值作为不控充电阶段的故障电流；将所述RL串联电路模型中的电阻值作为不控充电阶段的短路电阻；所述故障信息包括所述不控充电阶段的故障电流和所述不控充电阶段的短路电阻。优选的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述可控直流单极接地故障计算模型，对应的，所述根据所述故障信息和所述对应关系计算所述MMC-HVDC启动时的保护特征值包括：将所述可控充电阶段的故障电流作为所述MMC-HVDC在可控充电阶段启动时的电流保护特征值；计算所述可控充电阶段的故障电流和短路电阻以及可控系数之间的乘积，得到可控电压值；计算所述可控电压值与直流电压的可控电压和值；将所述可控电压和值作为所述MMC-HVDC在可控充电阶段启动时的电压保护特征值；所述保护特征值包括可控充电阶段的所述电流保护特征值和可控充电阶段的所述电压保护特征值。优选的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述不控直流单极接地故障计算模型，对应的，所述根据所述故障信息和所述对应关系计算所述MMC-HVDC启动时的保护特征值还包括：将所述不控充电阶段的故障电流作为所述MMC-HVDC在不控充电阶段启动时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MMC‑HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，包括：确定与MMC‑HVDC对应的直流电压不平衡保护的目标判据；当所述MMC‑HVDC启动故障时，利用所述目标判据中的目标参数，确定所述目标参数与所述MMC‑HVDC启动故障对应的直流单极接地故障的故障信息之间的对应关系；建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型；利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息；根据所述故障信息和所述对应关系计算所述MMC‑HVDC启动时的保护特征值，将所述保护特征值作为所述MMC‑HVDC启动故障时的直流电压不平衡保护的整定参数。

【技术特征摘要】
1.一种MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，包括：确定与MMC-HVDC对应的直流电压不平衡保护的目标判据；当所述MMC-HVDC启动故障时，利用所述目标判据中的目标参数，确定所述目标参数与所述MMC-HVDC启动故障对应的直流单极接地故障的故障信息之间的对应关系；建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型；利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息；根据所述故障信息和所述对应关系计算所述MMC-HVDC启动时的保护特征值，将所述保护特征值作为所述MMC-HVDC启动故障时的直流电压不平衡保护的整定参数。2.根据权利要求1所述的MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，所述确定与MMC-HVDC对应的直流电压不平衡保护的目标判据包括：确定与所述MMC-HVDC对应的直流正极母线电压、直流负极母线电压和直流电压不平衡保护的电压整定值；确定所述直流正极母线电压和所述直流负极母线电压的第一和值的第一绝对值；将所述第一和值的第一绝对值大于所述直流电压不平衡保护的电压整定值的不等式关系作为所述目标判据。3.根据权利要求2所述的MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，所述目标判据中的目标参数包括所述直流正极母线电压、所述直流负极母线电压和换流变阀侧中性点接地电流，所述故障信息包括故障电流和短路电阻；对应的，所述利用所述目标判据中的目标参数，确定所述目标参数与所述MMC-HVDC启动故障对应的直流单极接地故障的故障信息之间的对应关系包括：计算所述直流正极母线电压和所述直流负极母线电压的所述第一和值的第一绝对值，将所述第一和值的第一绝对值作为所述MMC-HVDC的电压保护特征量；确定MMC-HVDC的直流电压；计算所述直流电压与所述故障电流与所述短路电阻之间的乘积的第二和值的第二绝对值；确定与所述目标参数对应的电压保护特征量和所述第二和值的第二绝对值的等式关系为第一对应关系；确定与所述MMC-HVDC对应的所述换流变阀侧中性点接地电流与所述故障电流的等式关系为第二对应关系；所述对应关系包括所述第一对应关系和所述第二对应关系。4.根据权利要求3所述的MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，所述MMC-HVDC启动故障包括：可控充电阶段MMC-HVDC启动故障，对应的，所述建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型包括：建立与所述可控充电阶段MMC-HVDC启动故障对应的可控直流单极接地故障计算模型；所述可控直流单极接地故障模型具体为RLC串联电路模型；对应的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述RLC串联电路模型，则所述利用所述直流单极接地故障计算模型计算与所述直流单极接地故障对应的故障信息包括：确定所述RLC串联电路模型中的电阻值、电感值和电容值；根据所述电阻值所述电感值和所述电容值计算与所述直流单极接地故障对应的电容放电电流；将所述RLC串联电路模型中的电阻值作为可控充电阶段的短路电阻，将所述电容放电电流作为可控充电阶段的故障电流；所述故障信息包括所述可控充电阶段的故障电流和所述可控充电阶段的短路电阻。5.根据权利要求4所述的MMC-HVDC启动时的直流电压不平衡保护整定计算方法，其特征在于，所述MMC-HVDC启动故障还包括：不控充电阶段MMC-HVDC启动故障；对应的，所述建立与所述直流单极接地故障对应的直流单极接地故障计算模型包括：建立与所述不控充电阶段MMC-HVDC启动故障对应的不控直流单极接地故障计算模型；所述不控直流单极接地故障计算模型具体为RL串联电路模型；对应的，所述直流单极接地故障计算模型具体为所述RL串联电路模型，则所述利用所述直流单极接地故障计算模...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠卿瑞，曾耿晖，李一泉，陈桥平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东,44