一种四端环状柔性直流电网保护方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种四端环状柔性直流电网保护方法及系统，属于电力系统继电保护技术领域。本发明专利技术首先获取各端方向元件获得的正向电压行波和反向电压行波，在一段时间内对各方向元件获得的正向电压行波绝对值和反向电压行波绝对值进行积分，得到方向行波的积分值，计算四条线路两端保护正向行波积分值与反向行波积分值之比λ

【技术实现步骤摘要】
一种四端环状柔性直流电网保护方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种四端环状柔性直流电网保护方法及系统，属于电力系统继电保护


技术介绍

[0002]随着电力电子行业的迅速发展，在直流输电领域衍生了电压源型换流器，并在此基础上发展出了基于模块化多电平的多端柔性直流输电网络。与传统的高压直流输电相比，柔性直流输电具有传输容量大、传输过程中电能损耗低、且不会出现换相失败等问题的显著优点。但是柔性直流输电也有其固有的显著缺陷，发生故障时，交流侧电源与子模块电容会迅速向故障点馈入短路电流，导致短路电流急速上升，在几毫秒内就会超过换流阀的耐受能力。由于多端柔性直流输电网络中有多个换流站，某条线路发生故障时，其他换流站也将通过换流站向故障点馈入短路电流，容易产生更加严重的叠加过流危害。
[0003]在多端柔性直流输电网络中，由于其传统的过流、欠压保护以无法满足需求，行波保护因较好的速动性被广泛应用。行波保护主要分为单端行波保护与双端行波保护，单端行波保护仅利用单端的电气量，不需要线路两端的数据同步，但是其可靠性较低，在多端柔性直流网络中容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四端环状柔性直流电网保护方法，其特征在于：Step1：故障发生时，采集故障电压和电流数据；Step2：利用量测端获得的故障电压和电流数据，获取各端方向元件获得的正向电压行波和反向电压行波；Step3：对各方向元件获得的正向电压行波绝对值和反向电压行波绝对值进行积分，得到方向行波的积分值；Step4：计算方向元件正向行波积分值与反向行波积分值之比λ
∑
，利用比值λ
∑
与整定值λ
∑set
作比较判断故障方向；Step5：结合各端保护对故障方向的判断确定故障线路。2.根据权利要求1所述的四端环状柔性直流电网保护方法，其特征在于，所述Step1中：通过装设在四条线路两端的高速数据采集装置对故障电压数据和故障电流数据进行采集并存储。3.根据权利要求1所述的四端环状柔性直流电网保护方法，其特征在于，所述Step2具体为：Step2.1：，利用凯伦贝尔变换对本地保护安装处的正负极电压与正负极电流进行解耦，得到线模电压与线模电流，求取保护安装处获得的线模电压故障分量Δu、线模电流故障分量Δi：Δu(k)＝u(k)
‑
U(k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)Δi(k)＝i(k)
‑
I(k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，u和i分别表示故障线模电压、故障线模电流，U和I分别表示稳态线模电压、稳态线模电流，k表示k个采样点，k＝1,2,3，
…
，n；Step2.2：利用各量测端获得的故障电压和电流数据，获取各端方向元件获得的正向电压行波u
+
和反向电压行波u
‑
，规定由母线向线路传播的行波为正向行波，由线路向母线传播的行波为反向行波：的行波为反向行波：式中，L和C为单位长度的电感和电容。4.根据权利要求1所述的四端环状柔性直流电网保护方法，其特征在于，所述Step3具体为：体为：式中，t0为波到时刻，l
min
为本端保护相邻最短健全线路，v为波速，S
+
为正向电压行波绝对值，S
‑
为反向电压行波绝对值。5.根据权利要求1所述的四端环状柔性直流电网保护方法，其特征在于，所述Step4具体为：
Step4.1：计算各端保护安装处正向行波积分值与反向行波积分值之比λ
∑

【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，曹耀仁，代月，田鑫萃，董俊，杨竞及，安娜，唐玉涛，蒋晓涵，雷顺广，邓亚琪，王广雪，管普，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：