CN105223406A - 一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法，通过高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN的四个电流量幅值在延时T内的一致性检测，实现电流异常的判据，并产生相应的事件和触发故障录波给运行检修人员，能及时发现电流测量异常隐患，为运行人员做出决策提供依据，避免电流测量程度加大导致的直流闭锁事件。

Description

一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法

技术领域

本发明涉及电力系统高压直流输电领域，特别是涉及一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法。

背景技术

在高压直流输电工程中，现有的直流保护系统通过采集直流电压、直流电流等电气量，通过电气量的变化趋势判断直流系统是否发生故障，一极会配置四个电流测量装置，分别为高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN、中性母线靠接地极侧电流IDLN，四个量用于直流的控制保护系统中，目前直流工程缺乏直流电流测量异常的检测手段，随着电流测量异常程度的加剧甚至可能导致保护误动作，继而停运直流。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种在直流保护系统，可及早反映出直流电流测量异常隐患的检测方法。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法，包括如下步骤：

步骤S10，获取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN，并判断上述电流的一致性；

步骤S20，设定延时T，T应大于直流换流站站内接地故障相关保护的最长动作时间，判断步骤S10所述电流的一致性超过门槛值，且在延时T内不变，则第一判据值为1，反之，第一判据值为0；

高压直流输电工程中，若一极中任意一个直流电流值出现异常后，可自动实现电流异常的判据，并产生相应的事件记录及故障录波，以供运行检修人员了解电流异常程度，为运行检修人员工作决策提供依据；考虑了站内接地故障对异常检测功能的影响，通过合理设置延时T，使第一判据的结果更准确、可靠；

步骤S30，判断直流保护系统中一极的两个阀组触发脉冲使能状态，任意一个阀组触发脉冲使能，则第二判据值为1，反之，第二判据值为0；

步骤S40，判断测量系统的故障状态，若采集步骤S10的四个电流量的测量系统均无故障，则第三判据值为1，反之，第三判据值为0；

在无阀组触发脉冲使能、测量系统故障等情况下，闭锁电流异常检测功能，有效的保障了检测功能的可靠性；

步骤S50，如果步骤S20至步骤S40的判据值均为1，则判断直流电流系统异常，从而触发故障录波。

进一步，所述步骤S10的一致性表示为：

步骤S11，选取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN这四个电流的最大值Imax和最小值Imin；

步骤S12，求取最大值Imax和最小值Imin的差值的绝对值作为所述四个电流的一致性。

所述步骤S20的门槛值表示如下：首先设置可靠系数K，可靠系数K与最大值Imax的乘积作为门槛值。

本发明可在直流保护系统中实现直流电流测量异常检测，保证现有直流工程在电流测量值出现异常后，通过直流保护系统中的逻辑判断自动实现电流异常的判据，并产生相应的事件和触发故障录波给运行检修人员，能及时发现电流测量异常隐患，为运行人员做出决策提供依据，避免电流测量程度加大导致的直流闭锁事件。

附图说明

图1为直流换流站的电气量采集示意图。

图2为本发明的在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法的步骤流程图。

图3为本发明的电流一致性的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1和图3，图1为直流换流站的电气量采集示意图。图2为本发明在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法的步骤流程图。图3为电流一致性的流程示意图

在本发明的实施例中，如图1所示，以极I的直流换流站所在直流线路为例，由于直流换流站中对如下电气量的采集：高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN，使得在直流保护系统具备了对电流测量异常检测的条件。

高压直流输电工程正常运行时，同时采集极I和极II的高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN的幅值一致，可借用此特征，通过上述四个电流量幅值的相互校验，实现单个电流测量量异常的检测。

本发明实施例的通过检测上述四个电流量幅值的一致性，通过下述方法实现直流保护系统中电流测量异常检测：

步骤S10，获取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN，并判断上述电流的一致性；

步骤S20，设定延时T，T应大于直流换流站站内接地故障相关保护的最长动作时间，判断步骤S10所述电流的一致性超过门槛值，且在延时T内不变，则第一判据值为1，反之，第一判据值为0；当高压直流换流站发生站内接地故障时，在测量正常的情况下，高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN的幅值也会变得不一致，为避免站内接地故障情况下对电流异常检测方法可靠性的影响，可设置测量异常检测经过一定延时T后才有效的逻辑。该延时应T大于站内接地故障相关保护的最长动作时间；

步骤S30，判断直流保护系统中一极的两个阀组触发脉冲使能状态，任意一个阀组触发脉冲使能，则第二判据值为1，反之，第二判据值为0；

步骤S40，判断测量系统的故障状态，若采集步骤S10的四个电流量的测量系统均无故障，则第三判据值为1，反之，第三判据值为0；

步骤S50，如果步骤S20至步骤S40的判据值均为1，则判断直流电流系统异常，从而触发故障录波。

进一步，作为一个实施例，所述步骤S10的高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN的电流幅值的一致性检测，采用如下方法实现：

步骤S11，选取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN这四个电流的最大值Imax和最小值Imin；

步骤S12，求取最大值Imax和最小值Imin的差值的绝对值作为所述四个电流的一致性。

进一步，所述步骤S20的门槛值表示如下：设置可靠系数K，可靠系数K与最大值Imax的乘积作为门槛值。在本实施例中，可靠系数K优选为0.2。

由上述可见，在无阀组触发脉冲使能或测量系统故障的情况下，本检测方法不产生作用。而在满足一极有阀组触发脉冲使能并且测量系统无故障这两个判据的情况下，求取四个电流量的最大值和最小值，并取最大值和最小值的差值，再根据最大值的幅值与可靠系数的乘积作为门槛值：当直流电流差值的绝对值大于选取的门槛值并经过T延时后，则判定直流电流测量异常，从而产生相应的事件记录及故障录波，为运行检修人员决策提供依据；当上述绝对值小于等于选取的门槛值时，则不产生任何信息。

该方法中，所用的模拟量和状态量均已在直流保护程序中，无需更改硬件结构，软件逻辑除产生事件记录和触发录波外，对原有的保护功能无影响。

该方法在直流保护程序中自动实现了直流电流测量异常的判据，解决了以往只能依赖于运行人员观测导致的效率低、可靠性低的问题。

上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10，获取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN，并判断上述电流的一致性；

步骤S20，设定延时T，T应大于直流换流站站内接地故障相关保护的最长动作时间，判断步骤S10所述电流的一致性超过门槛值，且在延时T内不变，则第一判据值为1，反之，第一判据值为0；

步骤S30，判断直流保护系统中一极的两个阀组触发脉冲使能状态，任意一个阀组触发脉冲使能，则第二判据值为1，反之，第二判据值为0；

步骤S40，判断测量系统的故障状态，若采集步骤S10的四个电流量的测量系统均无故障，则第三判据值为1，反之，第三判据值为0；

步骤S50，如果步骤S20至步骤S40的判据值均为1，则判断直流电流系统异常，从而触发故障录波。

2.根据权利要求1所述的在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法，其特征在于，所述步骤S10的一致性表示为：

步骤S11，选取高压直流母线靠换流阀侧电流IDCH、高压直流母线靠线路侧电流IDLH、中性母线靠换流阀侧电流IDCN和中性母线靠接地极侧电流IDLN这四个电流的最大值Imax和最小值Imin；

步骤S12，求取最大值Imax和最小值Imin的差值的绝对值作为所述四个电流的一致性。

3.根据权利要求2所述的在直流保护系统中实现电流测量异常检测的方法，其特征在于，所述步骤S20的门槛值表示如下：设置可靠系数K，可靠系数K与最大值Imax的乘积作为门槛值。