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CN119627811A - 一种基于双端站域比率制动故障方向识别的lcc-hvdc输电线路差动保护方法 - Google Patents

一种基于双端站域比率制动故障方向识别的lcc-hvdc输电线路差动保护方法 Download PDF

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CN119627811A
CN119627811A CN202411870304.3A CN202411870304A CN119627811A CN 119627811 A CN119627811 A CN 119627811A CN 202411870304 A CN202411870304 A CN 202411870304A CN 119627811 A CN119627811 A CN 119627811A
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CN
China
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fault
station
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current
double
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Pending
Application number
CN202411870304.3A
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English (en)
Inventor
田鑫萃
朱拓基
刘自骞
胡建
陈开闻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
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Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
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Publication of CN119627811A publication Critical patent/CN119627811A/zh
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between AC networks via a high-tension DC link

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC‑HVDC输电线路差动保护方法,属于超高压直流输电线路保护技术领域。首先定义站域测量点和电流汇集区域;利用整流站域测量点电流构造比率制动故障方向识别判据,通过延长判据时窗避开噪声干扰;利用接地极电流作为保护选择故障极的依据,装设比率制动式故障方向识别元件,保护采取重启策略,判断为正向故障时,整流侧触发角按照18°‑120°‑160°‑18°强制移相重启,若在接到对端闭锁信号,则控制系统立即强制移相至160°‑90°闭锁整流站。若保护判断为反向区外的故障,则将整流侧触发角按照18°‑160°‑90°闭锁整流站。本发明能可靠识别故障方向,抗干扰能力较强,相比纵联差动保护大大提高了故障的切除速度。

Description

一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线 路差动保护方法
技术领域
本发明涉及一种基于双端站域比率制动故障方向识别的电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电线路差动保护方法,属于超高压直流输电线路保护技术领域。
背景技术
随着风力发电、光伏发电等可再生能源的利用比重不断加大,这些发电中心分布比较偏僻的地方远离负荷中心的地方,所以需要一种能输送容量大,送电距离远的输电技术来对电力进行传输。而超高压直流输电相对于交流输电具有输送容量大、送电距离远、电网互联方便、功率调节容易等诸多优点,从而受到了广泛的关注和发展。
考虑到超高压直流输电系统结构更为复杂,运行方式更为多样,对控制和保护的要求也更高。而超高压输电线路距离长,跨越地形及周边环境复杂,相比于其他元件更容易发生故障。据统计,在超高压直流系统故障中输电线路故障约占50%,所以对超高压输电线路保护显得尤为重要。
目前行波保护动作迅速,但易受干扰、对采样频率要求高、对高阻接地故障不灵敏,还缺乏成熟的整定原则;微分欠压保护可靠性比行波保护高,但是缺点与行波保护类似;纵联差动保护能检测出高阻接地故障但是对通讯要求较高而且受线路分布电容电流影响较大,响应速度较慢。因此提出一种耐高阻、速动能力强、耐高阻能力强的保护对完善直流线路的保护原理和保护方案、保证系统的安全可靠运行等方面具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,旨在解决单端量直流线路保护无法通过波形特征反推故障位置,导致难以保证可靠识别故障方向、抗干扰能力和故障切除速度的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,该方法可根据启动判据、整流侧和逆变侧的比率制动故障方向识别及故障极选择判据实际判断结果,选择相应的保护与控制系统的协同策略,判别线路瞬时性故障或永久性故障,确保保护选择性的前提下,提高保护的可靠性及速动性。所述方法包括:
当直流输电系统故障时,根据接地极电流及故障电压梯度启动判据、双端站域比率制动故障方向识别元件判据及接地极电流的流向选择故障极判据,确定故障区域;
基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略;
应用于大容量超高压直流输电系统的直流输电线路保护,其中,所述系统为基于电网换相换流器的真双极输电结构,线路两端装设有平波电抗器和直流滤波器,所述电网换相换流器为双12脉动串联阀组。
所述启动判据具体为:
整流侧保护启动判据:
逆变侧保护启动判据:
其中,ΔUset为启动判据电压梯度阈值,|ΔUdcR(N)|和|ΔUdcI(N)|分别为采样时刻N的整流侧和逆变侧极电压梯度值,UdcR(N-j)和UdcI(N-j)分别为时刻N第j个采样周期前的整流侧和逆变侧极电压采样值,iGND.set为启动判据接地极电流阈值,iDC.set为双极故障判定整定值,iDCR+/-和iDCI+/-为整流侧和逆变侧正负极直流电流。
所述双端站域比率制动故障方向识别元件判据具体为:
整流站域故障方向识别:
逆变站域故障方向识别:
其中,iop为站域差动电流,ir为站域制动电流,iopR.set和iopI.set为整流、逆变站域动作电流整定下限值,Sr为比例制动系数,idcR+、idcR-、iGNDR分别为整流站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,idcI+、idcI-、iGNDI分别为逆变站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,其中,正向故障下差动电流iop≈0;反向故障下差动电流iop≈ir,iop远大于Srir及iop.set
所述接地极电流的流向选择故障极判据具体为:
其中,IGND.set为接地极电流故障选极整定值,按照接地极检测到最大不平衡电流│imax.unb│来整定,IGND.set=1.2│imax.unb│。
所述确定故障区域具体为:
直流系统正向区域线路故障:故障行波达保护测点后,整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护出口动作,且逆变站域故障方向判别结果为非站域故障,无法向整流站发闭锁ESOF信号,则综合判断结果为正向线路故障;
直流系统正向区外故障:整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护判断故障为正向故障,逆变站域比率制动故障方向判别元件判断结果为站域故障,则综合判断结果为正向区外故障;
直流系统反向区外故障:整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护判断故障为反向故障,逆变站域比率制动故障方向判别元件判断结果为非站域故障,则综合判断结果为反向区外故障。
所述基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略具体为:
直流系统正向区域线路故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略;
直流系统正向区外故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略,若在重启过程中接收到对端的闭锁信号,判断为正向区外故障,控制系统将整流侧触发角按照160°-90°强制移相闭锁整流站;
直流系统反向区外故障:整流站域保护判断结果为反向站域故障,保护向整流站发送ESOF信号对整流站强制移相闭锁。
为实现上述目的,本发明还提供一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护装置,所述装置包括:
故障数据获取模块,用于获取线路故障特征;
保护启动模块,用于判断故障下保护是否启动;
站域比率制动式故障方向识别模块,用于判断故障方向;
故障极选择模块,用于根据接地极电流的流向选择故障极;
光纤通讯通道,用于获得站域比率制动式故障方向识别模块发送的ESOF信号。
为实现上述目的,本发明还提供一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质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如上文所述的基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法的步骤。
本发明采用以上技术方案,具备以下有益效果:本发明针对超高压直流输电线路,能够根据故障特征和站域站域比率差动保护能够可靠的识别故障方向,且耐过渡电阻的能力很强。利用接地极测量端的电流值实现站内接地故障和交流故障的可靠识别,有效规避了控制系统在交流系统故障下提前移相。本发明保护策略能真正解决单端量直流线路保护无法通过波形特征反推故障位置的难题,对于逆变站域故障能够快速地抑制故障电流,有利于故障的快速清除。综上,本发明可以广泛应用于大容量超高压直流输电线路上。
附图说明
下文将会根据本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清晰、完整地的描述。显而易见,所描述的实施例仅为本申请的部分实施例,而非全部。在本申请中提及的实施例基础上,本领域技术人员在未进行创造性工作的情况下所得到的所有其他实施例,均属于本申请保护的范围。
图1为本发明的策略流程图;
图2为本发明实施例的真双极超高压直流系统仿真电路图;
图3为正向区域线路接地时保护波形图;
图4为正向区外区域换流阀接地时保护波形图;
图5为反向区外区域换流阀接地时保护波形图;
图6为本发明实施例的真双极超高压直流系统不同区域故障下的保护仿真时序图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本申请实施例的技术方案进行清楚、详细地描述,为了便于描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应当理解,可以在文中使用空间相对关系术语,例如为“上面”、“下面”、“左边”、“右边”等。这种空间相对关系术语用于表示图中相关装置或信号的不同位置。
针对大容量超高压直流输电线路瞬时性故障频发问题,本发明提出了一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法、装置及介质,包括:能够根据故障特征和双端站域比率制动方向判别元件的实际判断结果,保护能够可靠的识别故障方向,有效地切除线路永久性故障;在瞬时性故障下能保证整流换流站可靠重启,大大缩短停电时间,且耐过渡电阻的能力很强。根据接地极测量端的电流数值实现站内接地故障和交流故障的可靠识别,有效规避了控制系统在交流系统故障下提前强制移相。本发明能真正解决单端量直流线路保护无法通过波形特征反推故障位置的难题,对于逆变站域故障能够快速地抑制故障电流,利于故障的快速清除。
下面将参照附图以更加详细的方式描述本发明的具体实施例。
实施例1:如图1所示,为本申请一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法的策略流程图,本实施例中的方法能够在保证数据采样正确的前提下,利用双端站域的保护启动元件,故障方向判别元件,故障极选择元件的判别结果,有效地选择相应的控制策略处理直流系统故障,方法包括:
当直流输电系统故障时,根据接地极电流及故障电压梯度启动判据、双端站域比率制动故障方向识别元件判据及接地极电流的流向选择故障极判据,确定故障区域;
基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略;
应用于大容量超高压直流输电系统的直流输电线路保护,其中,所述系统为基于电网换相换流器的真双极输电结构,线路两端装设有平波电抗器和直流滤波器,所述电网换相换流器为双12脉动串联阀组。
根据直流故障及交流故障穿越均引起直流电压波动。采用改进的电压梯度算法及接地极电流作为保护启动判据;
整流侧保护启动判据:
逆变侧保护启动判据:
其中,ΔUset为启动判据电压梯度阈值,按照在0.6ms内,交流故障穿越引起的最小直流电压梯度Udc.T来整定ΔUset=KU.relUdc.T,KU.rel为电压梯度启动可靠系数,KU.rel=0.9;|ΔUdcR(N)|和|ΔUdcI(N)|分别为采样时刻N的整流侧和逆变侧极电压梯度值,UdcR(N-j)和UdcI(N-j)分别为时刻N第j个采样周期前的整流侧和逆变侧极电压采样值,iGND.set为启动判据接地极电流阈值,按照两极参数不平衡造成的最大不平衡电流imax.unb绝对值整定iGND.set=1.3imax.unb。iDC.set为双极故障判定整定值,按照交流故障引起的最大直流iDC.max来整定iDC.set=1.1iDC.max,iDC.set为双极故障判定整定值。iDCR+/-和iDCI+/-为整流侧和逆变侧正负极直流电流。Udc.T=0.05pu,ΔUset=0.045pu,iGND.set=150A,iDC.max=8.1kA,iDC.set=8.9kA。
规定各站域以外直流区域的故障为站域正向故障,站域内的故障为反向站域故障。为方便区分故障方向,将同属于某一端的正、负极线路电流测点,接地极电流测量点定义为站域测量点,将站域测量点与换流变阀侧之间的区域定义为电流汇集区域;根据基尔霍夫电流定律(KCL),在故障方向判据中引入比率制动,根据流经电流汇集区域的电流特征差异来构造站域比率制动故障方向识别判据;
整流站域故障方向识别:
逆变站域故障方向识别:
其中,iop为站域差动电流,ir为站域制动电流,iopR.set和iopI.set为整流、逆变站域动作电流整定下限值,Sr为比例制动系数,idcR+、idcR-、iGNDR分别为整流站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,idcI+、idcI-、iGNDI分别为逆变站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,其中,正向故障下差动电流iop≈0;反向故障下差动电流iop≈ir,iop远大于Srir及iop.set。
iopR.set和iopRI.setf分别按整流、逆变站域正向故障引起的最大差动电流iop.max来整定,取iop.set=Krel.un×iop.max,可靠系数Krel.un=1.3,式中:iopR.max=│iGNDR+idcR++idcR-max,iopI.max=│iGNDI+idcI++idcI-max。
根据正极和负极接地故障下接地极电流流向相反的原理,所述接地极电流的流向选择故障极判据具体为:
其中,IGND.set为接地极电流故障选极整定值,按照接地极检测到最大不平衡电流│imax.unb│来整定,IGND.set=1.2│imax.unb│=138A。跟据工程实际保护判识雷击故障的时窗约为5ms,将故障方向识别、选极时间设置为6ms。
确定故障区域具体为:
直流系统正向区域线路故障:故障行波达保护测点后,控制系统将整流侧触发角移相增大;整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,确认躲过雷击干扰后保护出口动作,控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略;在重启过程中整流站未接收到逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的紧急停运信号(ESOF)信号,可判断为线路区内接地故障,若重启结束后系统恢复正常,则保持运行;若系统再次遇到故障,直接闭锁停运;
直流系统正向区外故障:故障行波达保护测点后,控制系统将整流侧触发角移相增大;整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,确认躲过雷击干扰后保护出口动作,控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的ESOF信号来纠正控制策略。在重启过程中接收到对端的闭锁信号,判断为正向区外故障,控制系统将整流侧触发角按照160°-90°强制移相闭锁整流站;
直流系统反向区外故障:整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断及选极结束,判断结果为反向站域故障,保护向整流站发送ESOF信号对整流站强制移相闭锁。在强制移相前,整流侧触发角将跟随参考电流变动。
基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略具体为:
直流系统正向区域线路故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略;
直流系统正向区外故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略,若在重启过程中接收到对端的闭锁信号,判断为正向区外故障,控制系统将整流侧触发角按照160°-90°强制移相闭锁整流站;
直流系统反向区外故障:整流站域保护判断结果为反向站域故障,保护向整流站发送ESOF信号对整流站强制移相闭锁。
一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护装置,所述装置包括:
故障数据获取模块,用于获取线路故障特征;
保护启动模块,用于判断故障下保护是否启动;
站域比率制动式故障方向识别模块,用于判断故障方向;
故障极选择模块,用于根据接地极电流的流向选择故障极;
光纤通讯通道,用于获得站域比率制动式故障方向识别模块发送的ESOF信号。
一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质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如上文所述的基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法的步骤。
在本实施例中,如图2所示的真双极超高压直流系统仿真电路模型,分为3个区域,保护左边反向区外区域,右边正向线路区域及正向区外区域。其中反向区外区域包含了输送容量为5000MW的整流换流器(双12脉动串联阀组),电压等级为±800kV,右边正向线路总长1373kM,右边正向区外区域的逆变换流站也为双12脉动串联阀组结构。
为了验证本发明方法的有效性与正确性,本实施例分别设置了线路末端接地、正向区外接地、反向区外极接地进行分析,对上述真双极超高压直流系统仿真电路模型进行仿真,获得保护仿真波形图,其中,图3为正向区域线路末端接地下的保护波形图,图4为正向区外区域接地下的保护波形图,图5为反向区外区域接地下的保护波形图,图6为真双极超高压直流系统不同区域故障下的保护仿真时序图。
从图3可以看出,直流系统正向区域故障,故障行波达保护测点后,整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,确认躲过雷击干扰后保护出口动作,控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;逆变站域比率制动故障方向判别元件在|ΔUdcI(N)|>ΔUset及|iGNDI(t)|>iGND.set后启动,经6ms,故障方向判断且故障极选择结束,判断故障为非逆变站域故障,不向整流站发送闭锁信号。所以整流站继续重启过程,若重启结束后系统恢复正常,则保持运行;若系统再次遇到故障,直接闭锁停运。
从图4可以看出,直流系统正向区外区域故障,故障行波达保护测点后,整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动;但经6.6ms,逆变站域比率制动故障方向判别元件判断故障为逆变站域故障,故向整流站发送闭锁信号。整流站在11.2ms接收到ESOF信号,控制系统将整流侧触发角按照160°-90°强制移相闭锁整流站。因为在整流站域保护动作前接收到ESOF信号,所以保护动作无效。
从图5可以看出,直流系统正向区外区域故障,整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断及选极结束,判断结果为反向站域故障,保护向整流站发送ESOF信号对整流站强制移相闭锁。
从图6可以看出,不同区域故障下的保护的动作时序图。对于正方向故障,整流站域保护动作前未收到逆变站域发送ESOF信号时,控制先采取重启程序,待接收ESOF信号后将整流换流器闭锁。对于反向故障,整流站域的比率制动方向判别元件判断结果为反向故障,则直接向整流站发送ESOF信号闭锁整流换流站。
以上实施例仅为说明本申请的技术思想,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,在技术方案基础上所做的任何改动,均属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述方法包括:
当直流输电系统故障时,根据接地极电流及故障电压梯度启动判据、双端站域比率制动故障方向识别元件判据及接地极电流的流向选择故障极判据,确定故障区域;
基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略;
应用于大容量超高压直流输电系统的直流输电线路保护,其中,所述系统为基于电网换相换流器的真双极输电结构,线路两端装设有平波电抗器和直流滤波器,所述电网换相换流器为双12脉动串联阀组。
2.根据权利要求1所述的一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述启动判据具体为:
整流侧保护启动判据:
逆变侧保护启动判据:
其中,ΔUset为启动判据电压梯度阈值,|ΔUdcR(N)|和|ΔUdcI(N)|分别为采样时刻N的整流侧和逆变侧极电压梯度值,UdcR(N-j)和UdcI(N-j)分别为时刻N第j个采样周期前的整流侧和逆变侧极电压采样值,iGND.set为启动判据接地极电流阈值,iDC.set为双极故障判定整定值,iDCR+/-和iDCI+/-为整流侧和逆变侧正负极直流电流。
3.根据权利要求1所述的一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述双端站域比率制动故障方向识别元件判据具体为:
整流站域故障方向识别:
逆变站域故障方向识别:
其中,iop为站域差动电流,ir为站域制动电流,iopR.set和iopI.set为整流、逆变站域动作电流整定下限值,Sr为比例制动系数,idcR+、idcR-、iGNDR分别为整流站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,idcI+、idcI-、iGNDI分别为逆变站域电流汇集区域正、负极线电流、接地极电流,其中,正向故障下差动电流iop≈0;反向故障下差动电流iop≈ir,iop远大于Srir及iop.set。
4.根据权利要求1所述的一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述接地极电流的流向选择故障极判据具体为:
其中,IGND.set为接地极电流故障选极整定值,按照接地极检测到最大不平衡电流│imax.unb│来整定,IGND.set=1.2│imax.unb│。
5.根据权利要求1所述的一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述确定故障区域具体为:
直流系统正向区域线路故障:故障行波达保护测点后,整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护出口动作,且逆变站域故障方向判别结果为非站域故障,无法向整流站发闭锁ESOF信号,则综合判断结果为正向线路故障;
直流系统正向区外故障:整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护判断故障为正向故障,逆变站域比率制动故障方向判别元件判断结果为站域故障,则综合判断结果为正向区外故障;
直流系统反向区外故障:整流站域差动保护在|ΔUdcR(N)|>ΔUset及|iGNDR(t)|>iGND.set后启动,经6ms故障方向判断为站域正向故障且选极结束,保护判断故障为反向故障,逆变站域比率制动故障方向判别元件判断结果为非站域故障,则综合判断结果为反向区外故障。
6.根据权利要求1所述的一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法,其特征在于,所述基于保护所确定的故障区域,确定相应的保护控制协同策略具体为:
直流系统正向区域线路故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略;
直流系统正向区外故障:控制系统将整流侧触发角优先按照18°-120°-160°-18°强制移相重启,实施触发重启逻辑;并不断等待逆变站域比率制动故障方向判别元件发送的闭锁ESOF信号来纠正控制策略,若在重启过程中接收到对端的闭锁信号,判断为正向区外故障,控制系统将整流侧触发角按照160°-90°强制移相闭锁整流站;
直流系统反向区外故障:整流站域保护判断结果为反向站域故障,保护向整流站发送ESOF信号对整流站强制移相闭锁。
7.一种基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护装置,其特征在于,所述装置包括:
故障数据获取模块,用于获取线路故障特征;
保护启动模块,用于判断故障下保护是否启动;
站域比率制动式故障方向识别模块,用于判断故障方向;
故障极选择模块,用于根据接地极电流的流向选择故障极;
光纤通讯通道,用于获得站域比率制动式故障方向识别模块发送的ESOF信号。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质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如权利要求1至6中任一项所述的基于双端站域比率制动故障方向识别的LCC-HVDC输电线路差动保护方法的步骤。
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