【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统继电保护，更具体地，涉及一种直流线路的距离保护方法、装置和系统。
技术介绍
1、直流输电系统有输送距离远、输送容量大、控制灵活，以及可实现交流系统间非同步联网等优点，在世界范围内得到了广泛的应用。高压直流输电线路输电距离远，故障概率高，直流线路保护作为直流输电工程保护系统不可或缺的组成部分，承担着快速检测并清除线路故障的重大任务，其表现的优劣直接影响到整个直流输电工程的运行性能。
2、现行的直流输电线路保护通常采用的是abb和siemens公司的保护方案。其中，直流线路行波保护作为主保护，对直流线路上的故障产生最快速的响应；微分欠压保护是行波保护的后备保护，当行波保护退出运行时，微分欠压保护作为直流输电线路的主保护投入运行；直流线路纵差保护作为行波保护及微分欠压保护的后备保护而配置，主要用于检测输电线路上发生的高阻接地故障。然而，行波保护与微分保护耐过渡电阻能力差，可靠性低且整定依赖于仿真；差动保护作为后备保护，若主保护未响应，差动保护一般需经过600ms的闭锁延时，以及500ms的保护判据延时才能动作，延时过长导致故障极已被闭锁，造成不必要的停运。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种直流线路的距离保护方法、装置和系统，其目的在于构造本线路虚拟故障点电压，同时根据本线路测量电压与测量电流计算整定点补偿电压，通过比较整定点补偿电压与虚拟故障点电压判断故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。本专利技术故障判据能起到
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种直流线路的距离保护方法，包括：
3、s1.在发生故障后采集保护装置处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波器处理，得到正极线路和负极线路各自的测量电流和测量电压；利用正极线路和负极线路各自的测量电流和测量电压计算线模分量电路测量电压与测量电流；
4、s2.正极线路的虚拟故障点设置于正极线路末端；负极线路的虚拟故障点设置于负极线路末端；线模分量电路的虚拟故障点设置于线模分量电路末端；根据保护装置检测到故障行波的时刻和故障前系统运行电压分别计算正极线路虚拟故障点、负极线路虚拟故障点和线模分量电路虚拟故障点的电压；
5、s3.利用正极线路测量电压与测量电流，计算正极线路整定点补偿电压；利用负极线路测量电压与测量电流，计算负极线路整定点补偿电压；利用正极线路和额负极线路线路测量电压与测量电流，计算线模分量电路整定点补偿电压；
6、s4.通过比较同一时刻下整定点补偿电压与经过低通滤波后的虚拟故障点电压判断故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
7、在其中一个实施例中，所述s2包括：
8、记录保护装置检测到故障行波到达时刻为t0。直流系统发生故障前运行电压为un，正极线路虚拟故障点电压ufp、负极线路虚拟故障点电压ufn、线模分量电路虚拟故障点电压uf1表达式为其中f1(t)为幅值从un瞬时间跌落至0的阶跃波经过s1所述低通滤波器处理后的电压波形，f2(t)为幅值从-un瞬时间升至0的阶跃波经过s1所述低通滤波器处理后的电压波形，f3(t)为幅值从瞬时间跌落至0的阶跃波经过s1所述低通滤波器处理后的电压波形。其中为保护装置检测到故障行波的时刻，l为线路全长，v为光速。
9、在其中一个实施例中，所述s4包括：
10、根据各整定点补偿电压与虚拟故障点电压大小判断故障类型，包括：
11、s41.若故障后一段时间内正极线路整定点补偿电压小于正极线路虚拟故障点电压，则判断为正极线路区内故障；若故障后一段时间内负极线路整定点补偿电压大于负极线路虚拟故障点电压，则判断为负极线路区内故障；若故障后一段时间内线模分量电路整定点补偿电压小于线模分量电路虚拟故障点电压，则判断为区内极间故障。
12、s42.若发生正极线路区内故障，则使正极线路进行故障重启；若发生负极线路区内故障，则使负极线路进行故障重启；若发生区内极间故障，则使正极线路和负极线路进行故障重启。
13、按照本专利技术的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护装置，包括：
14、采集模块，用于在发生故障后采集保护装置处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
15、探测模块，用于探测线路上的故障行波，记录故障行波到达保护装置的时间。
16、计算模块，用于利用正极线路和负极线路测量电压与测量电流，计算正极线路整定点、负极线路整定点和线模分量电路整定点补偿电压。根据故障行波到达保护装置的时间，确定正极线路、负极线路和线模分量电路虚拟故障点的电压。
17、判定模块，用于利用所述整定点补偿电压与所述虚拟故障点电压判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
18、按照本专利技术的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
19、按照本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
20、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
21、(1)本专利技术通过构造虚拟故障点电压，考虑了故障行波在线路上的传播过程，原理简单，提升了距离保护的可靠性。
22、(2)本方案通过比较虚拟故障点电压大小与补偿点电压大小关系，判据简单，可以实现故障区域的快速判断。
23、(3)本方案通过故障区域判断结果，能够正确执行相应动作策略。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种直流线路的距离保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S2包括：
3.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S4包括：
4.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S4中根据所述故障类型执行相应动作策略，包括：
5.一种直流线路的距离保护装置，其特征在于，包括：
6.一种直流线路的距离保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种直流线路的距离保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述s2包括：
3.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述s4包括：
4.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述s4中根据所述故障类型执行相应动作策略，包括：
5.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：文明浩，韩珂，陈玉，张侃君，黎恒烜，陈永昕，王幸主，马睿智，许晴源，李嘉琪，吴鑫辉，邱璟然，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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