一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法及装置，方法包括下述步骤：检测并采集柔性直流输电系统的关键电气量；对关键电气量进行高频检测，计算高频特征量；基于傅里叶变换，计算关键电气量的高频谐波特征量；设置高频特征系数、高频谐波保护动作定值及高频谐波保护动作延时，并结合高频特征量和高频谐波特征量判断高频谐波保护动作。本方法对关键电气量进行高频检测，检测方法简单，并且仅需通过傅里叶变换进行少量次数的谐波计算，降低了计算负载，可以完成对柔性直流输电系统中全设备谐波保护的全覆盖，兼顾了保护设置的灵敏性和清晰性，减少了柔性直流输电系统针对单一元件配置谐波保护的复杂性。针对单一元件配置谐波保护的复杂性。针对单一元件配置谐波保护的复杂性。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法及装置


[0001]本专利技术属于高频谐波保护的
，具体涉及一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法及装置。

技术介绍

[0002]柔性直流输电系统能够进行有功无功解耦控制，实现四象限运行。现阶段柔性直流输电系统由于其运行的灵活性而逐渐应用于新能源接入、混合直流输电、多端柔性直流输电等工程中。然而柔性直流输电系统由电容电感电路构成，且控制模式中比例积分控制可等效为电感电抗环节，故当交流系统处于某些特定运行方式下，可能引起交流系统和直流系统的高频振荡，为防止这一情形的发生，需设置高频谐波保护，检测高频谐波并出口跳闸。
[0003]现有技术中，柔性直流输电系统的高频谐波保护，主要是针对其各元件的谐波耐受设计保护，如利用桥臂电抗不同谐波频率下的的集肤效应设计桥臂电抗热过负荷保护，利用电阻的热负荷反时限曲线设计电阻过负荷保护等。但柔性直流输电系统中一次性设备较多，若针对不同设备独立配置相关谐波保护，则保护种类较多，成本过高，不利于柔性直流输电系统的运行。故从保护的灵敏性和清晰性出发，设计出能综合检测柔性直流输电系统中各类设备谐波耐受超标的高频谐波保护，从而实现高频谐波保护成为迫切需要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法及装置，本方法可以完成对柔性直流输电系统中全设备谐波保护的全覆盖，兼顾了保护设置的灵敏性和清晰性，减少了柔性直流输电系统针对单一元件配置谐波保护的复杂性。/>[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术一方面提供了一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，包括下述步骤：
[0007]检测并采集柔性直流输电系统的关键电气量；所述关键电气量包括电流特征量及电压特征量；
[0008]对关键电气量进行高频检测，计算高频特征量；
[0009]基于傅里叶变换，计算关键电气量的高频谐波特征量；
[0010]设置高频特征系数、高频谐波保护动作定值及高频谐波保护动作延时，并结合高频特征量和高频谐波特征量判断高频谐波保护动作。
[0011]作为优选的技术方案，所述计算高频特征量具体为：
[0012]计算关键电气量的基波幅值X，选取N个小于基波幅值的直流量X
N
；
[0013]设计高频谐波保护动作频率定值βHZ；
[0014]在一个高频谐波检测时间段T内计算关键电气量与各直流量X
N
相等的次数Y
N
；
[0015]计算Y
N
的平均值，作为高频特征量Y，计算公式为：Y＝1/N(Y1+Y2+
…
+Y
N
)；
[0016]所述一个高频谐波检测时间段T的计算公式为k1*1/β，其中k1为大于等于1的系数。
[0017]作为优选的技术方案，所述计算关键电气量的高频谐波特征量，具体为：
[0018]检测关键电气量的全波有效值M；
[0019]使用傅里叶变换对关键电气量提取Nk次及以上，计算得到高频谐波特征量M
H
，公式为：
[0020][0021]其中，M1为基波有效值，M2为二次基波有效值，M
Nk
‑1为(Nk
‑
1)次基波有效值。
[0022]作为优选的技术方案，所述傅里叶变换提取高频谐波特征量的次数Nk为大于等于β/50的最小正整数。
[0023]作为优选的技术方案，所述根据高频特征量和高频谐波特征量进行判断高频谐波保护动作，具体为：
[0024]设高频特征系数为k2，高频谐波保护动作定值为M
set
，高频谐波保护动作延时为T
set
，其中k2>1；
[0025]当高频特征量Y大于高频特征系数k2且高频谐波特征量M
H
大于高频谐波保护动作定值M
set
时，经过高频谐波保护动作延时T
set
，进行高频谐波保护动作。
[0026]本专利技术另一方面提供了一种柔性直流输电系统的高频谐波保护系统，其特征在于，所述系统包括检测采集模块、高频特征量计算模块、谐波特征量计算模块和判断模块；
[0027]所述检测采集模块用于检测并采集柔性直流输电系统的关键电气量；
[0028]所述高频特征量计算模块用于对关键电气量进行高频检测，计算高频特征量；
[0029]所述谐波特征量计算模块基于傅里叶变换，计算关键电气量的高频谐波特征量；
[0030]所述判断模块用于设置高频特征系数、高频谐波保护动作定值及高频谐波保护动作延时，并结合高频特征量和高频谐波特征量判断高频谐波保护动作。
[0031]作为优选的技术方案，所述高频特征量计算模块步骤包括：
[0032]计算关键电气量的基波幅值X，选取N个小于基波幅值的直流量X
N
；
[0033]设计高频谐波保护动作频率定值βHZ；
[0034]在一个高频谐波检测时间段T内计算关键电气量与各直流量X
N
相等的次数Y
N
；
[0035]计算Y
N
的平均值，作为高频特征量Y，计算公式为：Y＝1/N(Y1+Y2+
…
+Y
N
)；
[0036]所述一个高频谐波检测时间段T计算公式为k1*1/β，其中k1为大于等于1的系数。
[0037]作为优选的技术方案，所述谐波特征量计算模块步骤包括：
[0038]检测关键电气量的全波有效值M；
[0039]使用傅里叶变换对关键电气量提取Nk次及以上，计算得到高频谐波特征量M
H
，公式为：
[0040][0041]其中，M1为基波有效值，M2为二次基波有效值，M
Nk
‑1为(Nk
‑
1)次基波有效值。
[0042]本专利技术还一方面提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
[0043]至少一个处理器；以及，
[0044]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0045]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法。
[0046]本专利技术又一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时，实现上述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法
[0047]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0048]本专利技术提出的一种柔性直流输电的高频谐波保护方法及装置，通过检测并采集关键电气量，进行高频检测计算高频特征量，再使用傅里叶变换计算高频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，包括下述步骤：检测并采集柔性直流输电系统的关键电气量；所述关键电气量包括电流特征量及电压特征量；对关键电气量进行高频检测，计算高频特征量；基于傅里叶变换，计算关键电气量的高频谐波特征量；设置高频特征系数、高频谐波保护动作定值及高频谐波保护动作延时，并结合高频特征量和高频谐波特征量判断高频谐波保护动作。2.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，所述计算高频特征量具体为：计算关键电气量的基波幅值X，选取N个小于基波幅值的直流量X
N
；设计高频谐波保护动作频率定值βHZ；在一个高频谐波检测时间段T内计算关键电气量与各直流量X
N
相等的次数Y
N
；计算Y
N
的平均值，作为高频特征量Y，计算公式为：Y＝1/N(Y1+Y2+
…
+Y
N
)；所述一个高频谐波检测时间段T的计算公式为k1*1/β，其中k1为大于等于1的系数。3.根据权利要求2所述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，所述计算关键电气量的高频谐波特征量，具体为：检测关键电气量的全波有效值M；使用傅里叶变换对关键电气量提取Nk次及以上，计算得到高频谐波特征量M
H
，公式为：其中，M1为基波有效值，M2为二次基波有效值，M
Nk
‑1为(Nk
‑
1)次基波有效值。4.根据权利要求3所述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，所述傅里叶变换提取高频谐波特征量的次数Nk为大于等于β/50的最小正整数。5.根据权利要求3所述的一种柔性直流输电系统的高频谐波保护方法，其特征在于，所述根据高频特征量和高频谐波特征量进行判断高频谐波保护动作，具体为：设高频特征系数为k2，高频谐波保护动作定值为M
set
，高频谐波保护动作延时为T
set
，其中k2>1；当高频特征量Y大于高频特征系数k2且高频谐波特征量M
H
大于高频谐波保护动作定值M
set
时，经过高频谐波保护动作延时T
set

【专利技术属性】
技术研发人员：毕超豪，欧嘉俊，吴嘉琪，曾耀强，巴懿伯，王佳成，罗新，黄光跃，王柯，鲁江，黄如海，吴飞翔，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：