一種高壓直流輸電線路低電壓保護方法

2023-09-21 05:04:00

專利名稱：一種高壓直流輸電線路低電壓保護方法
技術領域：
本發明屬於電力系統輸電線路繼電保護領域，涉及一種直流輸電線路低電壓保護方法，尤其是一種高壓直流輸電線路的低電壓保護方法。
背景技術：
隨著我國國民經濟的高速發展，對電量的需求越來越大。高壓直流輸電在遠距離、 大容量輸電以及非同步系統互聯上具有優勢。近年來高壓直流輸電在我國得到了快速的發展，已成為我國電力建設的重點。目前我國的直流輸電工程數量在世界上已名列前茅。高壓直流輸電線路作為大區電網的聯絡線，其安全性和可靠性將影響互聯電網的穩定運行。直流輸電線路一般距離較長、故障概率較高，且研究表明輸電線路故障是導致直流輸電系統停運的主要原因。因此，高性能的直流輸電線路保護是直流輸電系統安全可靠運行的保證。受直流控制系統的作用，直流輸電線路的故障特徵與交流系統有明顯不同，故有必要對直流輸電線路的保護原理進行研究。目前的高壓直流輸電線路主要採用行波保護作為主保護，同時配合低電壓保護、橫差保護和電流差動保護等作為後備保護。然而，目前的直流低電壓保護缺乏整定原則、性能差，未能很好地履行後備保護的作用。

發明內容
本發明旨在克服傳統低電壓保護性能的不足，給出的低電壓保護判據能夠快速準確識別輸電線路區內的金屬性故障，並通過與其它保護配合識別區內高阻故障。該方法原理簡單、可靠性高，保護範圍穩定，不受運行方式的影響。其具體實現方式是通過保護安裝處測量得到的電壓、電流量來計算輸電線路末端的電壓值，根據計算結果構造保護判據。當線路末端電壓計算值與保護安裝處電壓測量值異號時，判定為輸電線路區內發生金屬性或低過渡電阻故障，快速動作；當線路末端計算電壓幅值小於設定值時，判定為輸電線路區內高阻故障或區外故障，需要與相關保護的配合才能實現選擇性，此時保護需要經延時後方能動作。為實現上述任務，本發明採取如下技術解決方案步驟一，在保護安裝處，對直流線路本端的直流電流和直流電壓瞬時值進行採樣； 直流雙極線路之間存在耦合，為了消除耦合的影響，引入以下公式對採樣數據進行解耦，得到解耦的直流電壓和直流電流模量值(出處電力系統自動化-2007. 31 04). 57-61)im =(1)；um = S^1U (2)；
fj \ \ \式中J = + ι 『 S"1 = St,是雙極直流輸電線路的解耦矩陣及其逆矩陣，Uffl和
、分別是模電壓和模電流矩陣，u和i分別是本端雙極直流輸電系統的直流電壓和直流電流採樣值；步驟二，在輸電線路分布參數模型中，根據如下公式用測量點處的直流電壓和直流電流模量值計算沿線直流電壓模量值(出處中國電機工程學報-2004. 24(3).24-29)

權利要求
1. 一種高壓直流輸電線路低電壓保護方法，其特徵在於該方法基於分布參數模型， 在時域中利用單端電氣量構成判據，對區內金屬性或低過渡電阻故障具有絕對的選擇性； 對區內高阻故障，需要與相關保護的配合才能實現選擇性；具體實現過程包括下列步驟步驟一，在保護安裝處，對直流線路本端的直流電流、直流電壓進行採樣；然後根據以下公式對採樣數據進行解耦
全文摘要
本發明提供了一種直流輸電線路低電壓保護方法。該方法建立在時域分布參數模型的基礎上，根據保護安裝處的電壓、電流測量值，用沿線電壓的時域計算方法得到保護範圍末端的電壓值，利用保護範圍末端的電壓計算值構造保護判據。當線路末端電壓計算值與保護安裝處電壓測量值異號時，判定為輸電線路區內發生金屬性或低過渡電阻故障，快速動作；當線路末端計算電壓幅值小於設定值時，判定為輸電線路區內發生高過渡電阻故障或區外故障，需要與相關保護的配合才具有選擇性，此時保護需經延時後方能動作。該方法在時域中實現，所需數據窗短，計算量小。本發明主要用於電力系統中直流輸電線路的繼電保護。
文檔編號H02H7/26GK102170114SQ20111013553
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者宋國兵, 張健康, 索南加樂, 饒菁, 高淑萍 申請人:西安交通大學