纵联保护方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术适用于电网保护技术领域，公开了一种纵联保护方法、系统及终端设备，包括：根据采样参数计算各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量，根据各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量确定各线路是否发生故障；若确定目标线路发生故障，则控制目标线路对应的保护启动，记录保护启动时刻，确定时间窗，根据保护启动时刻计算目标线路在时间窗内的前向行波的幅值积分和反向行波的幅值积分的比值，记为第一比值；获取目标线路的两极参数，根据两极参数计算正负极电压和方差比值，根据第一比值和正负极电压和方差比值确定保护方式。本发明专利技术具有较强的抗过渡电阻及噪声干扰能力，无保护死区，且无需同步。

Longitudinal protection method, system and terminal equipment

【技术实现步骤摘要】
纵联保护方法、系统及终端设备
本专利技术属于电网保护
，尤其涉及一种纵联保护方法、系统及终端设备。
技术介绍
直流输电技术作为可再生能源并网、大容量远距离电能输送的可靠手段，受到了广泛重视。“网孔结构”的多端直流电网形成“一点对多点”和“多点对一点”的网络拓扑，具有换流站数量少、传输方式灵活等优势，更加符合直流输电未来的发展方向。但是，直流线路发生故障时，故障电流迅速上升，加之拓扑中其它支路的助增等影响，对继电保护系统，尤其是线路保护的设计提出了巨大挑战。现有技术中，对多端直流输电系统的线路保护通常分为两大类，一类为单元保护，另一类为非单元保护，但是，单元保护对同步的要求较高，非单元保护耐受过渡电阻有限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种纵联保护方法、系统及终端设备，以解决现有技术中，单元保护对同步的要求较高，非单元保护耐受过渡电阻有限的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种纵联保护方法，包括：获取各线路的采样参数，根据采样参数计算各线路的线模前向行波的突变量能量和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纵联保护方法，其特征在于，包括：/n获取各线路的采样参数，根据所述采样参数计算各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量，并根据所述各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量确定各线路是否发生故障；/n若确定目标线路发生故障，则控制所述目标线路对应的保护启动，并记录保护启动时刻，确定时间窗，根据所述保护启动时刻计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分和反向行波的幅值积分的比值，记为第一比值；/n获取所述目标线路的两极参数，并根据所述两极参数计算正负极电压和方差比值，根据所述第一比值和所述正负极电压和方差比值确定保护方式。/n

【技术特征摘要】
1.一种纵联保护方法，其特征在于，包括：
获取各线路的采样参数，根据所述采样参数计算各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量，并根据所述各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量确定各线路是否发生故障；
若确定目标线路发生故障，则控制所述目标线路对应的保护启动，并记录保护启动时刻，确定时间窗，根据所述保护启动时刻计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分和反向行波的幅值积分的比值，记为第一比值；
获取所述目标线路的两极参数，并根据所述两极参数计算正负极电压和方差比值，根据所述第一比值和所述正负极电压和方差比值确定保护方式。


2.根据权利要求1所述的纵联保护方法，其特征在于，所述采样参数包括各个线路的线模电压的故障分量、各个线路的线模电流的故障分量和线路的线模波阻抗；
所述根据所述采样参数计算各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量的计算公式为：



其中，为线路i的端口k的线模前向行波的突变量能量；为线路i的端口k的线模反向行波的突变量能量；Δu1i(k)为线路i的端口k的线模电压的故障分量；Δi1i(k)为线路i的端口k的线模电流的故障分量；Zl1为所述线路的线模波阻抗；i为线路编号；k为线路端口号。


3.根据权利要求1所述的纵联保护方法，其特征在于，所述根据所述各线路的线模前向行波的突变量能量和线模反向行波的突变量能量确定各线路是否发生故障，包括：
确定各线路分别对应的线模前向行波的突变量能量阈值和线模反向行波的突变量能量阈值；
若某一线路的线模前向行波的突变量能量大于该线路的线模前向行波的突变量能量阈值，或该线路的线模反向行波的突变量能量大于该线路的线模反向行波的突变量能量阈值，则确定该线路发生故障；
若某一线路的线模前向行波的突变量能量不大于该线路的线模前向行波的突变量能量阈值，且该线路的线模反向行波的突变量能量不大于该线路的线模反向行波的突变量能量阈值，则确定该线路未发生故障。


4.根据权利要求1所述的纵联保护方法，其特征在于，所述根据所述保护启动时刻计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分和反向行波的幅值积分的比值，记为第一比值，包括：
获取所述目标线路的前向行波的电压采样值、所述目标线路的反向行波的电压采样值和电压采样频率；
根据所述目标线路的前向行波的电压采样值、所述电压采样频率和所述保护启动时刻，计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分；
根据所述目标线路的反向行波的电压采样值、所述电压采样频率和所述保护启动时刻，计算所述目标线路在所述时间窗内的反向行波的幅值积分；
计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分与所述目标线路在所述时间窗内的反向行波的幅值积分的比值，得到所述第一比值。


5.根据权利要求4所述的纵联保护方法，其特征在于，所述根据所述目标线路的前向行波的电压采样值、所述电压采样频率和所述保护启动时刻，计算所述目标线路在所述时间窗内的前向行波的幅值积分的计算公式为：



其中，为目标线路A的端口k在所述时间窗内的前向行波的幅值积分，A为目标线路编号，k为线路端口号；Ts为所述电压采样频率；u+(mTs)为第m+1个前向行波的电压采样值；m为电压采样值的编号，取值范围为[0，M]，M＝(τAk-tAk)/Ts，tAk为目标线路A的端口k对应的保护启动时刻，τAk为目标线路A的端口k的时间窗，lA为目标线路A的长度，v为线模波速度，lAkb为保护BAk背侧线路的长度，BAk为目标线路A的端口k处的保护，ten为换流器的极限耐受时间，top为直流断路器的动作延时时间，vc为信号数据在光纤通道的波速度；
所述根据所述目标线路的反向行波的电压采样值、所述电压采样频率和所述保护启动时刻，计算所述目标线路在所述时间窗内的反向行波的幅值积分的计算公式为：



其中，为目标线路A的端口k在所述时间窗内的反向行波的幅值积分，u-(mTs)为第m+1个反向行波的电压采样值。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁博，王涛，秦梁栋，王颖，张章，张丽洁，张倩茅，荆志朋，唐帅，彭婵，邵华，习朋，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13