【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统故障定位，尤其涉及一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法。
技术介绍
1、柔性直流系统变流器往往采用三次谐波调制策略以提高电压利用率，当柔性直流系统不采用伪双极接线方式时，直流系统不会直接对地产生共模电流。若柔性直流系统采用变流器交流侧中性点经阻抗接地，则当任意一端阀的交流侧发生接地故障时，直流系统会发生共模振荡，且所有端阀的交流侧都会出现零序电压、电流的基波分量，因此需要快速识别引起柔性直流系统共模振荡的故障位置并将故障端隔离，消除柔性直流系统的共模振荡，以免影响整个直流电网安全运行。
2、现有常规的、针对伪双极柔性直流系统的交流侧单相接地保护策略只适用于采用伪双极接线方式的柔性直流系统，不适用于其他接地方式的柔性直流系统。直流侧接地的诊断方法也不适用于柔性直流系统共模振荡的故障位置的判断。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为带三次谐波调制策略的、中性点接地的两端柔性直流网络，提供一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，本方案利用了三次谐波调制策略下故障端和非故障端的三次谐波电压的不同，通过测量计算得到的变流器交流侧中性点零序电压、零序电流的三次谐波分量判断出引起柔性直流系统共模振荡的故障位置后，发出信号告知控制系统切除该端变流器，消除柔性直流系统的共模振荡，使得直流电网继续安全可靠运行。
2、该方案在柔性直流网络每端的变流器交流侧中性点处分别装设可监测零序电流及零序电压的继电保护装置，当零序电压基波分量异常大
3、本专利技术具体采用以下技术方案：
4、一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于，在柔性直流网络每端的变流器交流侧中性点处分别装设可监测零序电流及零序电压的继电保护装置，当零序电压基波分量异常大，零序电压三次谐波分量偏小，并且零序电流三次谐波分量偏小时，则判定引起柔性直流系统共模振荡故障位置在该端变流器交流侧。
5、进一步地，设柔性直流电网包含若干个变流器端，且变流器交流侧中性点接地，具备三次谐波调制策略；
6、通过每端变流器交流侧中性点分别通过测量得到零序基波电压、零序三次谐波电压与零序三次谐波电流；若经测量计算得到第i端的阀侧中性点零序电压基波分量为u0(1)、零序电压三次谐波分量为u0(3)、零序电流三次谐波分量为i0(3)，则通过以下三个判据诊断第i端变流器交流侧是否为引起柔性直流系统共模振荡的故障位置，当三个不等式同时满足时判为第i端变流器交流侧为引起柔性直流系统共模振荡的故障位置：
7、判据一：零序电压基波分量异常大，即：|u0(1)|＞ε1；
8、判据二：零序电压三次谐波分量偏小，即：|u0(3)|＜k1kun；
9、判据三：并且零序电流三次谐波分量偏小，即：
10、其中，ε1为正常运行情况下中性点零序电压的最大误差，k1为防止电压误判的可靠系数，k为变流器柔性直流系统注入的三次谐波幅值与相电压幅值之比，un为交流侧额定电压的幅值，z1o、z2o分别是本端变流器交流侧中性线上的阻抗及其它各端变流器交流侧中性线上阻抗的并联等效阻抗，zl为直流线路等效阻抗，k2为防止电流误判的可靠系数。
11、进一步地，测量计算得到第i端的变流器交流侧中性点零序电压基波分量为u0(1)、零序电压三次谐波分量为u0(3)、零序电流三次谐波分量为i0(3)的方法具体为：在变流器交流侧中性点处装设电压传感器、电流传感器，电流传感器极性为由接地指向中性点为正；采样得到的电压、电流即为零序电压、零序电流，通过傅里叶算法得到本端零序电压基波分量为u0(1)、零序电压三次谐波分量为u0(3)及零序电流三次谐波分量为i0(3)。
12、进一步地，其它各端变流器交流侧中性线上阻抗的并联等效阻抗为：若除本端外还存在n个端，中性线阻抗分别为：z1'、z'2……z'n，为另一端的并联等效阻抗，若n＝1，则z2o＝z1'为另一端的并联等效阻抗。
13、进一步地，ε1取值范围为正常运行情况下中性点零序电压的1％<ε1<10％。
14、进一步地，k1取值范围为0<k1<1，k2取值范围为0<k2<1。
15、相比于现有技术，本专利技术及其优选方案在查找引起柔性直流系统共模振荡的故障位置时，只要采集变流器交流侧中性点零序电压、零序电流，不需要采用直流侧电压、电流，通过零序电压、电流的基波分量、三次谐波分量就可以诊断出哪端变流器交流侧引起柔性直流系统共模振荡。该方案至少能够适用于中性点或人造中性点接地的、带三次谐波调制策略的两端柔性直流系统。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于，在柔性直流网络每端的变流器交流侧中性点处分别装设可监测零序电流及零序电压的继电保护装置，当零序电压基波分量异常大，零序电压三次谐波分量偏小，并且零序电流三次谐波分量偏小时，则判定引起柔性直流系统共模振荡故障位置在该端变流器交流侧。
2.根据权利要求1所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：测量计算得到第i端的变流器交流侧中性点零序电压基波分量为U0(1)、零序电压三次谐波分量为U0(3)、零序电流三次谐波分量为I0(3)的方法具体为：在变流器交流侧中性点处装设电压传感器、电流传感器，电流传感器极性为由接地指向中性点为正；采样得到的电压、电流即为零序电压、零序电流，通过傅里叶算法得到本端零序电压基波分量为U0(1)、零序电压三次谐波分量为U0(3)及零序电流三次谐波分量为I0(3)。
4.根据权利要求2所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于
5.根据权利要求2所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：ε1取值范围为正常运行情况下中性点零序电压的1％<ε1<10％。
6.根据权利要求2所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：k1取值范围为0<k1<1，k2取值范围为0<k2<1。
...【技术特征摘要】
1.一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于，在柔性直流网络每端的变流器交流侧中性点处分别装设可监测零序电流及零序电压的继电保护装置，当零序电压基波分量异常大，零序电压三次谐波分量偏小，并且零序电流三次谐波分量偏小时，则判定引起柔性直流系统共模振荡故障位置在该端变流器交流侧。
2.根据权利要求1所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种诊断引起柔性直流系统共模振荡的故障位置的方法，其特征在于：测量计算得到第i端的变流器交流侧中性点零序电压基波分量为u0(1)、零序电压三次谐波分量为u0(3)、零序电流三次谐波分量为i0(3)的方法具体为：在变流器交流侧中性点处装设电压传感器、电流传感器，电流传感器极性为由接地指向中性点为正；采样得到的电压、电流即为零序...
【专利技术属性】
技术研发人员：范元亮，吴涵，黄兴华，李凌斐，徐习东，盛诗意，林建利，陈伟铭，李泽文，曾振松，蔡哲，徐鑫森，孙龙一，陈蓓蓓，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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