一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法，通过将保护检测装置置于直流输电线路中整流滤波器和逆变滤波器之间靠近整流滤波器的一侧，将检测故障电压和电流转换为极波值；分别采集区内外故障时刻附近n个极波值为列向量记作X1、Y1；构建n维行向量A，求解向量A在约束条件下满足max(|AX1|)/max(|AY1|)为极大值；max(|AX1|)为所有不同A对应|AX1|的最大值，max(|AY1|)为所有不同A对应|AY1|的最大值；求解行向量A与列向量X1，Y1转置的夹角，分别表示为θ

【技术实现步骤摘要】
一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法


[0001]本专利技术属于电力
，涉及直流输电技术，尤其涉及一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法。

技术介绍

[0002]随着我国对于建设新型电力系统的推进，大比例不稳定新能源接入电网容易引起传统交流输电系统频率振荡、电压振荡等各种严重问题，高压直流输电技术因其调节的灵活性和节能性等多种优势得到广泛关注。但与交流系统保护方法相比，直流线路短路故障的保护方法还不尽完善。如何更有效的检测直流线路故障，并减小因故障导致的停电范围成为急需解决的问题。
[0003]针对上述问题，现有技术中，大量学者进行了一系列研究并得出相应的解决方案。李书勇、田得良、郭琦等人在现有文献1(专利号：CN201510833642.4)中，针对电流计算量不足导致保护误动的问题，提出一种特高压直流输电线路行波保护电流变化量计算的优化方法，即利用“先微分，后积分”的电流判据计算方式，更为精准的描述电流变化量。刘杰，宁联辉，王秀丽等人在现有文献2(专利号：CN201410498641.4)中提出了一种特高压直流输电线路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将保护检测装置置于直流输电线路中整流滤波器和逆变滤波器之间靠近整流滤波器的一侧，检测故障电压和电流；在直流线路上和平波电抗器以外分别设置一个故障检测点f1、f2，将平波电抗器以外的短路故障接地电阻值设为零；分别采集两个故障检测点f1、f2发生短路故障时的线路整流侧电压和电流数据值，将故障电压电流瞬时值转化为极波数据值并记为波形X，将平波电抗器以外发生故障时的极波数据值记为波形Y；其中，X1为波形X中n个连续的数据点；Y1为波形Y中n个连续的数据点；将X1视为X中录波波形；将Y1视为Y中录波波形；将X1，Y1在计算中视为列向量；步骤2：比较t时刻X1(t)与t
‑
1时刻X1(t
‑
1)的差值，若|X1(t)
‑
X1(t
‑
1)|>δ，表明t时刻发生故障，记录该时刻，并取n维列向量X1＝[X1(t
‑
n
‑
1),...,X1(t
‑
1),X1(t)]T，其中δ指设定的极波数据值差值的整定值；同理，取n维列向量Y1＝[Y1(t
‑
n
‑
1),...,Y1(t
‑
1),Y1(t)]T；步骤3：设置包含n个元素的行向量A，求解行向量A在约束条件下满足max(|AX1|)/max(|AY1|)为极大值；max(|AX1|)为所有不同的A对应的|AX1|的最大值，max(|AY1|)为所有不同的A对应的|AY1|的最大值；步骤4：令参考值Δ满足：max(|AX1|)＞Δ＞max(|AY1|)；步骤5：根据行波波形实时数据选择n个数据值的列向量极波P1；若|AP1|＞Δ，则认为线路内部发生了短路故障；否则认为线路内部未发生短路故障；极波数据值P通过式(1)计算获得：P＝ZI
‑
U
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(1)；其中：P为极波波形数据值；Z为极波阻抗；I为线路整流侧的直流电流；U为线路整流侧的直流电压；步骤3中所述约束条件包括：A中所有元素之和为零，同时为消除可能存在数量级的影响可将行向量A进行归一化处理，即行向量A的2
‑
范数为1，表示为如式(2)、(3)所示：∑a
i
＝0，1≤i≤n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)，∑a
i2
＝1，1≤i≤n
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(3)。2.一种基于响应的直流输电故障扰动特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将保护检测装置置于直流输电线路中整流滤波器和逆变滤波器之间靠近整流滤波器的一侧，检测故障电压和电流；分别在直流线路上和平波电抗器以外各设置一个故障检测点；将平波电抗器以外的短路故障接地电阻值设为零；分别采集两个故障检测点发生短路故障时的线路整流侧电压和电流数据值，将故障电压电流瞬时值转化成极波数据值记为X，将平波电抗器外故障时的极波数据值记为Y；其中X1为波形X中n个连续的数据点；Y1为波形Y中n个连续的数据点；将X1视为X中录波波形；将Y1视为Y中录波波形；将X1，Y1在计算中视为列向量；步骤2：比较t时刻X1(t)与t
‑
1时刻X1(t
‑
1)的差值，若|X1(t)
‑
X1(t
‑
1)|>δ，表明t时刻发生故障，记录该时刻，并取n维列向量X1＝[X1(t
‑
n
‑
1),...,X1(t
‑
1),X1(t)]
T
；同理取n维列向量Y1＝[Y1(t
‑
n
‑
1),...,Y1(t
‑
1),Y1(t)]
T
；步骤3：设置包含n个元素的行向量A，求解行向量A在约束条件下满足max(|AX1|)/max(|AY1|)为极大值；max(|AX1|)为所有不同的A对应的|AX1|的最大值，max(|AY1|)为所有不同的A对应的|AY1|的最大值；所述约束条件包括：A中所有元素之和为零，同时为消除可能存
在数量级的影响可将行向量A进行归一化处理，即行向量A的2
‑
范数为1，如式(2)、(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄永赞，丰乾元，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：