【技术实现步骤摘要】
一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法及系统
本专利技术涉及柔性直流输电
，更具体地，涉及一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法及系统。
技术介绍
高压直流输电作为电能传输的一种重要方式，是实现电力的大规模、远距离输送，提高清洁能源发电并网的稳定性和利用率的重要技术支撑手段，而基于模块化多电平换流器(ModuleMultilevelConverter，MMC)的柔性直流输电技术，具有模块化程度高、波形质量好、占地面积小等优点，被广泛用于直流输电工程中。对称真双极主接线方式可以提高直流系统的输电稳定性和可靠性，已投运的厦门柔直工程和正在建设的张北柔直工程都采用对称金属回线主接线方式。在金属回线无故障的情况下，真双极系统可切换多种运行方式，运行方式比较灵活，但是金属回线存在故障时，切换运行方式可能会威胁直流系统的安全稳定运行。目前柔性直流输电系统对于直流线路的故障研究主要集中于直流线路单极接地和双极短路故障下短路电流的计算，对于金属回线的故障特性的相关研究很少。由于新能源大多处于电网末端，距离负荷中心较远，大规模新能源开始经由柔性直流输电系统送出，国内的柔性直流输电工程也进入了快速发展期。柔性直流输电的安全运行对于新能源的可靠送出具有重大的意义。因此为了完善柔直系统的故障特性研究，很有必要对采用真双极接线的柔直系统金属回线故障特性进行研究，及时发现故障并清除，解除潜在安全威胁，为柔直电网的安全运行提供必要的保障。因此，需要一种故障，以实现用于对真双极柔性直流输电系统进...
【技术保护点】
1.一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法，所述方法包括：/n在柔性直流输电系统的不对称运行状态下，当发生金属回线的接地短路和断线故障时，获取所述直流系统电压计算值和所述接地电流计算值；以及获取所述直流系统电压测量值和所述接地电流测量值；/n对比所述直流系统电压测量值和所述直流系统电压计算值，以及对比所述接地电流测量值和所述接地电流计算值，确定所述金属回线的故障类型和故障位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法，所述方法包括：
在柔性直流输电系统的不对称运行状态下，当发生金属回线的接地短路和断线故障时，获取所述直流系统电压计算值和所述接地电流计算值；以及获取所述直流系统电压测量值和所述接地电流测量值；
对比所述直流系统电压测量值和所述直流系统电压计算值，以及对比所述接地电流测量值和所述接地电流计算值，确定所述金属回线的故障类型和故障位置。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：建立所述柔性直流输电系统的拓扑图，分析所述柔性直流输电系统在对称运行状态下，当发生金属回线的接地短路和断线故障时，对所述柔性直流输电系统运行的影响。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在柔性直流输电系统的不对称运行状态下，若金属回线存在接地故障，此时会有电流流过金属回线层，同时接地点构成了回路，会有电流流过，，图中Rij为各条线路的等效电阻，当换流器发生闭锁故障时，在柔性直流输电系统的不对称运行状态下，有：
其中，i＝1,2,3,4；Iin为第i个换流站的负极直流电流；IiN为第i个换流站的金属回线电流；Iip为第i个换流站的正极直流电流；
在柔性直流输电系统由对称状态切换为不对称运行状态时，定直流电压站存在一个调节过程，I1N和I3N分别为：
在稳态时，有：
I3N＝f(t∞)＝-I1N(5)
其中f(t)为I3N关于时间t的函数；f(t∞)为I3N的稳态值；t为时间；t0为故障时刻；
若金属回线存在断线故障，金属回线仍有电流流过，接地点没有回路，稳态情况下，接地点不存在电流，金属回线层中性线母线电压会发生偏移，引起直流系统电压的偏移。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述在柔性直流输电系统的不对称运行状态下，当发生金属回线的接地短路和断线故障时，计算所述柔性直流输电系统的直流系统电压和接地电流，获取所述直流系统电压计算值和所述接地电流计算值，包括：
当所述金属回线发生接地短路的故障时，根据基尔霍夫电流原理，求得各条支路的电流，其中入地电流：
其中Ig为入地电流；I1N为换流站S1的负极直流电流；R1为R1＝R14+R34，R14为换流站S1为S4间金属回线的电阻值，R2为R2＝R12_2+R23，R23为换流站S2至S3间金属回线的电阻值，R12_2为换流站S1至S2间金属回线短路点到换流站S2的电阻值，R3＝R12_1，R3为换流站S1至S2间金属回线短路点到换流站S1的电阻值，Rg为接地电阻；
并求得各换流站对应中性线母线的电压UG1,UG2,UG3,UG4，其中：
UG1为换流站S1中性线母线电压,UG2为换流站S2中性线母线电压,UG3为换流站S3中性线母线电压,UG4为换流站S4中性线母线电压；
用同样的方法求得换流站不对称运行时，流入接地点电流和各中性线的母线电压，
I'g为换流站S4不对称运行时金属回线接地点电流；UG3’为S4不对称运行时金属回线接地，S3的中性线母线电压；
其中，R1＝R14+R34，R2＝R12_2+R23，R3＝R12，R1′＝R34,R3′＝R14+R12_1，R12-1＝rL，r为金属回线单位长度电阻参数，L为接地点离金属回线母线G1的距离；
R12为换流站S1至S2间金属回线电阻；R14为换流站S1至S4间金属回线电阻；R34换流站S3至S4间金属回线电阻；R12-1为故障点到S1间金属回线电阻；R12-2为金属回线故障点到S2间金属回线电阻；R23为,换流站S2至S3间金属回线电阻；
当金属回线存在断线故障时，接地点不会有电流流过，此时可得：
UG4＝I4N(R12+R23+R14)(10)
由于接地点电位为0，各换流站对地直流电压在稳态时没有变化，极间电压会发生偏移：
U4P为换流站正极对金属回线的电压，U4n为金属回线对负极线路的电压；Udc为柔直系统直流额定电压。
5.一种用于对真双极柔性直流输...
【专利技术属性】
技术研发人员：王姗姗，赵兵，卜广全，孙媛媛，杨盼博，李英彪，王铁柱，吴广禄，尹睿，余潇，秦善萌，赵悦彤，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，山东大学，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。