CN105823963B - 一种直流电网故障检测定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种直流电网故障检测定位装置，所述的直流电网检测定位装置由第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一电压传感器模块(1)和第二电压传感器模块(2)组成；第一电感(L1)和第二电感(L2)串接在直流线路中，两个电压传感器模块(1、2)分别并联在第一电感(L1)和第二电感(L2)的两端，用于测量两个电感(L1、L2)两端的电压及其变化。

Description

一种直流电网故障检测定位装置
技术领域
本发明涉及一种直流电网故障检测定位装置。
背景技术
在电力系统中，直流输电具有传输功率大、线路造价低、控制性能优越、调节响应快等优点，因此直流输电是高电压、大容量、远距离送电和异步联网采用的重要手段。
高压直流输电线路的输电距离长，发生短路、雷击等故障几率高，同时对于直流输电线路，由于直流网络中输电线路之间相互联系，任一线路发生故障将会对其它线路产生影响，可能引起其它直流线路保护误动，因此一旦发生故障而不能得到正确的处理，将可能造成连锁反应，严重威胁直流输电系统的安全稳定运行。
中国专利201210326230.8公开了一种全桥MMC-HVDC直流故障分类检测与保护方法，针对直流双极短路故障的判别，通过检测正负极电压的方式进行判断，若正负两极电压的值低于所设定的15％的阈值，则说明检测到双极短路故障的发生。但该方法用于直流电网时，当一条直流支路发生故障时，可能造成数个换流站同时保护动作。
中国专利02129454.2公开了一种基于故障电压和故障相电流相位的判别检测定位方法，根据相间电压大小的比较或相电流的大小比较确认故障相别，通过比较两相的电流相位角度差来判断故障类型，解决了同杆并架双回线发生故障的正确检测定位问题，但该方法仅适用于交流系统的故障检测，不能直接用于直流系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，基于电压差动保护的原理，提出一种直流电网故障检测定位装置。本发明能够快速而准确地进行直流电网故障点的检测和定位，大大减少直流系统故障的运行时间，降低直流系统接地故障的查找难度和减少维护人员的工作量。
所述的直流电网故障检测装置由第一电感、第二电感和两个电压传感器模块组成。第一电感位于直流线路第一换流站出口处、第二电感位于直流线路第二换流站入口处，两个电感串接在直流线路中。两个电压传感器模块分别并联在第一电感和第二电感的两端，用于测量两个电感的电压。
多个所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中，第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路中，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路中，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路中，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路中。当第一直流线路发生故障，第一直流故障检测定位装置可检测到故障，第一直流线路采取保护装置跳闸，第二直流线路、第三直流线路和第四直流线路仍可正常运行。
上述仅以四端环网直流电网为例。在其它多端直流电网中，也可以安装所述的直流电网故障检测定位装置，即每条直流线路安装一个流电网故障检测定位装置，当某一直流线路发生故障时，该直流线路对应的直流电网故障检测定位装置率先检测到故障电流，故障的直流线路采取保护动作，不影响其它线路运行。
在电网正常条件下，由于通过所述的直流线路故障检测装置两个电感的电流方向相同，由可知，两个电压传感器模块的测量差值为零或远小于设定的阈值。
需要说明的是，为简便起见，此处假设两个电感的感值相同，具体实施时，应根据实际的感值进行归一化处理。
在故障情况下，电网的接地处两侧电流同时流向故障点，电流方向相反，两个电感的电压U1和U2符号相反，因此︱U1-U2︱＝︱U1︱+︱U2︱,大于设定的阈值，即认为该直流线路发生故障。
具体的故障判断方法如下：
当直流线路无故障时，U1-U2＝0；若故障发生后，U1-U2≠0。
当第一电感两端的电压U1和第二电感两端的电压U2满足下列条件时，可确定直流电网中的该直流线路发生故障：
∣U1-U2∣≥η
式中，η为设定的两电感端电压差值阈值。
针对直流电网的n条直流支路，可装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
在确定故障直流线路之后，进行故障位置点的定点估算，方法如下：
当第一电感两端的电压U1及第一电感左端点与故障点之间的电压U3满足下述条件时，可确定故障位置：
首先检测第一电感左端点和故障点之间的电压U3：
由
可求得Lline，进而判断故障位置。
式中，U1为第一电感两端的故障电压，U3为第一电感左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感的电感值，Lline为第一电感与故障点之间的线路电感值。
所述的电感既可以是为直流线路单独附加的电感，也可以是直流网络自带的电感元件。
本发明的优点：
a.整个装置器件需求少；
b.检测快速；
c.结构简单，操作简便。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为本发明第二实施例示意图
图3为本发明应用于直流网络实施例的电路原理图；
图4为本发明的直流线路故障估算方法。
图5为本发明应用于三条直流支路连接同一直流母线的情况；
图6为本发明的应用于图5所示线路连接方式时的逻辑判断方法；
图7为本发明第五实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述的直流电网故障检测装置由第一电感L1、第二电感L2和两个电压传感器模块1、2组成；第一电感L1位于直流线路第一换流站的出口处，第二电感L2位于直流线路第二换流站的入口处，串接在直流线路中。第一电压传感器模块1并联在第一电感L1的两端、第二电压传感器模块2并联在第二电感L2的两端，两个电压传感器模块1、2分别用于测量两个电感L1、L2的电压。
所述的直流电网故障检测装置也可以由第一电感L1、第二电感L2和四个电压传感器模块1、2、3、4组成；第一电感L1位于直流线路第一换流站的出口处，第二电感L2位于直流线路第二换流站的入口处，串接在直流线路中。第一电压传感器模块1并联在电感L1的两端，第二电压传感器模块2并联在电感L2的两端，两个传感器模块1、2分别用于测量两个第一电感L1和第二电感L2的电压，第三电压传感器模块3与第一电感L1的左端连接，另一端接地，用于检测第一电感L1的左端与地之间的电压。第四电压传感器模块4与第二电感L2的右端连接，另一端接地，用于检测第二电感L2的右端与地之间的电压。
所述的直流电网故障检测装置也可以仅由第一电感L1、第二电感L2组成，或者仅由四个电压传感器模块1、2、3、4组成。电感采用换流器出口自备电感或线路电感，无须额外增加电感装置。
如图3所示，多个所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中。第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路line1中，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路line2中，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路line3中，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路line4中，当第一直流线路line1发生故障，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路line1采取保护动作，第二直流线路line2，第三直流线路line3，第四直流线路line4继续正常运行。
上述仅以四端环网直流电网为例，在其它多端直流电网中，也可以安装所述的直流电网故障检测定位装置，即每条直流线路安装一个流电网故障检测定位装置，当某一直流线路发生故障时，该直流线路对应的直流电网故障检测定位装置率先检测到故障电流，故障线路采取保护动作，不影响其他线路运行。
在正常条件下，由于通过两电感L1、L2的电流方向相同，由电感电压正比于电流变化率可知，两个电压传感器模块1、2测量差值为零或远小于设定的阈值。
在故障情况下，所述的直流线路故障检测装置接地处两侧电流流向故障点，造成两个电感L1、L2的电压符号相反，因此，︳U1-U2︱＝︱U1︱+︱U2︱,大于设定的阈值。
通过两个传感器模块1、2检测第一电感L1两端的电压U1和第二电感L2两端电压U2，当线路无故障时，U1-U2＝0，当线路发生故障后，U1-U2≠0。
当第一电感L1两端的电压U1和第二电感L2两端的电压U2满足下列条件时，确定直流电网中该相发生故障：∣U1-U2∣≥η。
式中η为设定的第一L1和第二电感L2的端电压差值阈值；
当确定故障相之后，进行故障位置点的估算，估算方法如下：
由第一电感L1两端的电压U1及测量的第一电感L1左端和故障点之间的电压U3，进行故障位置点的估算：
由可求得Lline，进而判断故障位置。
式中，U1为第一电感(L1)两端的故障电压，U3为第一电感(L1)左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感(L1)的电感值，Lline为第一电感(L1)与故障点之间的线路电感值。
也可利用第四电压传感器模块4安装点的电压进行故障点的估算。第三电压传感器模块3和第四电压传感器模块4可选择其中一个使用，也可以一起使用。
实施例1
如图1所示。所述的直流电网故障检测装置由第一电感L1、第二电感L2和两个电压传感器模块1、2组成；第一电感L1位于直流线路第一换流站的出口处，第二电感L2位于直流线路第二换流站的入口处，第一电感L1和第二电感L2串接在直流线路中。第一电压传感器模块1并联在第一电感L1的两端、第二电压传感器模块2并联在第二电感L2的两端，两个电压传感器模块1、2用于测量两个电感L1、L2的电压。
在正常条件下，由于通过两电感L1、L2的电流方向相同，由电感电压正比于电流变化率可知两个电压传感器模块1、2测量差值为零或远小于设定的阈值。
在故障情况下，所述的直流线路故障检测装置接地处两侧电流流向故障点，造成两个电感L1、L2的电压符号相反，因此︳U1-U2︱＝︱U1︱+︱U2︱,大于设定的阈值。
通过两个传感器模块检测第一电感L1两端的电压U1和第二电感L2两端电压U2，当线路无故障时，U1-U2＝0；故障发生后，U1-U2≠0。
当第一电感两端的电压U1和第二电感两端的电压U2满足下列条件时，确定直流电网中该相发生故障：∣U1-U2∣≥η。
式中η为设定的两电感L1、L2的端电压差值阈值。
实施例2
如图2所示，该实施例由三个传感器模块1、2、3组成；第一电压传感器模块1并联在直流线路第一换流站的出口处的电感两端，第二电压传感器模块2并联在直流线路第一换流站的出口处的电感两端，用于测量两个电感的电压。第三电压传感器模块3的一端连接于第一换流站的出口处的电感的左端，另一端接地，用于测量该点到地的电压。图2中所示电感为直流线路和换流站出口处自配电感，无须额外增加电感。
在确定故障相之后，进行故障位置点的估算，由第一电感L1两端的电压U1及第三电压传感器模块3测量的电压，进行故障位置点的估算，当满足下述条件时，可确定故障位置：
首先检测第一电感L1左端点和故障点之间的电压U3：
由可求得Lline，进而判断故障位置。
式中，U1为第一电感(L1)两端的故障电压，U3为第一电感(L1)左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感(L1)的电感值，Lline为第一电感(L1)与故障点之间的线路电感值。
实施例3
如图3所示，所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中。第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路line1中，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路line2中，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路line3中，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路line4，当第一直流线路line1发生故障，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路line1采取保护动作，第二直流线路line2，第三直流线路line3，第四直流线路line4继续正常运行。
实施例4
当多条直流支路连接到一条公共直流母线时，还可以通过对安装于各条直流支路检测定位装置的数据进行相互比较来检测和定位故障。由于此时所有的检测定位装置均靠近该公共直流母线，所以可以节约通讯时间，实现更加快速的检测和定位。以三条支路为例，当三条直流支路连接到一条公共直流母线20时，三条直流支路分别安装第一直流故障检测定位装置、第二直流检测定位装置和第三直流故障检测定位装置。所有检测装置均配置相同的保护阀值。当第一电感L1两端的电压U1、第二电感L2两端的电压U2、第三电感L3两端的电压U3满足下列条件时，确定支路支路中发生了故障：
∣U1∣≥η1或∣U2∣≥η1或∣U3∣≥η1
式中，η1为设定的两电感端电压差值阈值。这时可以判定，电压绝对值最大的支路为故障支路。若n条直流支路连接到一条公共的直流母线，可装设n个电感以及所需的传感器，以检测出其中的故障支路。
实施例5
所述的环形电网由交直流线路交替组成，第一换流站VSC1与第二换流站VSC2共同连接于同一交流母线，第三换流站换流站VSC3与第四换流站VSC4共同连接于同一交流母线，第五换流站VSC5与第六换流站VSC6共同连接于同一交流母线，第七换流站换流站VSC7与第八换流站VSC8共同连接于同一交流母线，第二换流站换流站VSC2与第三换流站VSC3共同连接于同一直流母线，第四换流站换流站VSC4与第五换流站VSC5共同连接于同一直流母线，第六换流站换流站VSC6与第七换流站VSC7共同连接于同一直流母线，第八换流站VSC8与第一换流站VSC1共同连接于同一直流母线，第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路line1上，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路line2上，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路line3上，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路line4上；所有检测装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路1发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路line1采取保护装置跳闸，第二直流线路line2、第三直流线路line3和第四直流线路line4继续正常运行；然后第一直流线路line1根据三个传感器模块检测得到的第一电感L1的左端对地的电压计算，定位第一直流线路line1中的故障点。
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
该组网方式由交直流线路交替组成环网，其优点是利用交流线路隔离直流故障，从而避免直流断路器的使用；同时，直流线路对交流线路也起到隔离作用，简化交流线路在潮流控制、故障保护等时的频率和相位问题。

Claims (21)

1.一种直流电网故障检测定位装置，其特征在于：所述的直流电网故障检测定位装置由第一电感(L1)、第二电感(L2)和两个电压传感器模块(1、2)组成；第一电感(L1)和第二电感(L2)串接在直流线路中，第一电感(L1)位于直流线路第一换流站的出口处，第二电感(L2)位于直流线路第二换流站入口处，第一电压传感器模块(1)并联在第一电感(L1)两端，第二电压传感器模块(2)并联在第二电感(L2)两端，两个电压传感器模块(1、2)用于测量两个电感(L1、L2)的电压。
2.按照权利要求1所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的直流线路无故障时，U1-U2＝0，当直流线路出现故障，U1-U2≠0，
式中：U1为第一电感(L1)两端的电压，U2为第二电感(L2)两端的电压。
3.按照权利要求1所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的第一电感(L1)两端的电压U1和第二电感(L2)两端的电压U2满足下列条件时，确定该直流线路发生故障：
∣U1-U2∣≥η
式中，η为设定的两电感端电压差值阈值。
4.按照权利要求3所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：确定故障支路之后，由第一电感(L1)两端的电压U1及第三传感器模块(3)测量的第一电感(L1)左端点与地之间的电压U3，进行故障位置点的估算，方法如下：
首先检测第一电感(L1)的左端点和故障点之间的电压U3；
由
可求得Lline，进而判断故障位置；
式中，U1为第一电感(L1)两端的故障电压，U3为第一电感(L1)左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感(L1)的电感值，Lline为第一电感(L1)与故障点之间的线路电感值。
5.按照权利要求1或2或3或4所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：多个所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中，第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)；所有检测装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
6.按照权利要求1或2或3或4所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当三条直流支路连接到一条公共直流母线(20)时，三条直流支路分别安装有第一直流故障检测定位装置、第二直流检测定位装置和第三直流故障检测定位装置；所有直流故障检测定位装置均配置相同的保护阀值；当第一电感(L1)两端的电压U1、第二电感(L2)两端的电压U2、第三电感(L3)两端的电压U3满足下列条件时，确定支路中发生了故障：
∣U1∣≥η1或∣U2∣≥η1或∣U3∣≥η1
式中，η1为设定的两电感端电压差值阈值；这时可以判定，电压绝对值最大的支路为故障支路；
若n条直流支路连接到一条公共的直流母线，可装设n个电感以及所需的传感器，以检测出其中的故障支路。
7.按照权利要求5所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：环形直流电网由交直流线路交替组成，第一换流站(VSC1)与第二换流站(VSC2)共同连接于同一交流母线，第三换流站(VSC3)与第四换流站(VSC4)共同连接于同一交流母线，第五换流站(VSC5)与第六换流站(VSC6)共同连接于同一交流母线，第七换流站(VSC7)与第八换流站(VSC8)共同连接于同一交流母线，第二换流站(VSC2)与第三换流站(VSC3)共同连接于同一直流母线，第四换流站(VSC4)与第五换流站(VSC5)共同连接于同一直流母线，第六换流站(VSC6)与第七换流站(VSC7)共同连接于同一直流母线，第八换流站(VSC8)与第四换流站(VSC1)共同连接于同一直流母线；第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)上，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)上，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)上，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)上；所有直流故障检测定位装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
8.一种直流电网故障检测定位装置，其特征在于：所述的直流电网故障检测定位装置由第一电感(L1)、第二电感(L2)和四个传感器模块(1、2、3、4)组成；第一电感(L1)和第二电感(L2)串接在直流线路中，第一电感(L1)位于直流线路第一换流站的出口处，第二电感(L2)位于直流线路第二换流站入口处；第一电压传感器模块(1)并联在第一电感(L1)两端，第二电压传感器模块(2)并联在第二电感(L2)的两端，用于测量两个电感的电压；第三传感器模块(3)的一端连接第一电感(L1)的左端，用于测量该点与地之间的电压，另一端与地连接；第四传感器模块(4)的一端连接第二电感(L2)的右端，用于测量该点与地之间的电压，另一端与地连接。
9.按照权利要求8所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的直流线路无故障时，U1-U2＝0，当直流线路出现故障，U1-U2≠0，
式中：U1为第一电感(L1)两端的电压，U2为第二电感(L2)两端的电压。
10.按照权利要求8所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的第一电感(L1)两端的电压U1和第二电感(L2)两端的电压U2满足下列条件时，确定该直流线路发生故障：
∣U1-U2∣≥η
式中，η为设定的两电感端电压差值阈值。
11.按照权利要求10所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：确定故障支路之后，由第一电感(L1)两端的电压U1及第三传感器模块(3)测量的第一电感(L1)左端点与地之间的电压U3，进行故障位置点的估算，方法如下：
首先检测第一电感(L1)的左端点和故障点之间的电压U3；
由
可求得Lline，进而判断故障位置；
式中，U1为第一电感(L1)两端的故障电压，U3为第一电感(L1)左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感(L1)的电感值，Lline为第一电感(L1)与故障点之间的线路电感值。
12.按照权利要求8或9或10或11所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：多个所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中，第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)；所有检测装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
13.按照权利要求8或9或10或11所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当三条直流支路连接到一条公共直流母线(20)时，三条直流支路分别安装有第一直流故障检测定位装置、第二直流检测定位装置和第三直流故障检测定位装置；所有直流故障检测定位装置均配置相同的保护阀值；当第一电感(L1)两端的电压U1、第二电感(L2)两端的电压U2、第三电感(L3)两端的电压U3满足下列条件时，确定支路中发生了故障：
∣U1∣≥η1或∣U2∣≥η1或∣U3∣≥η1
式中，η1为设定的两电感端电压差值阈值；这时可以判定，电压绝对值最大的支路为故障支路；
若n条直流支路连接到一条公共的直流母线，可装设n个电感以及所需的传感器，以检测出其中的故障支路。
14.按照权利要求12所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：环形直流电网由交直流线路交替组成，第一换流站(VSC1)与第二换流站(VSC2)共同连接于同一交流母线，第三换流站(VSC3)与第四换流站(VSC4)共同连接于同一交流母线，第五换流站(VSC5)与第六换流站(VSC6)共同连接于同一交流母线，第七换流站(VSC7)与第八换流站(VSC8)共同连接于同一交流母线，第二换流站(VSC2)与第三换流站(VSC3)共同连接于同一直流母线，第四换流站(VSC4)与第五换流站(VSC5)共同连接于同一直流母线，第六换流站(VSC6)与第七换流站(VSC7)共同连接于同一直流母线，第八换流站(VSC8)与第四换流站(VSC1)共同连接于同一直流母线；第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)上，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)上，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)上，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)上；所有直流故障检测定位装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
15.一种直流电网故障检测定位装置，其特征在于：所述的直流电网故障检测定位装置由四个传感器模块(1、2、3、4)组成；第一电压传感器模块(1)并联在直流线路第一换流站出口处直流电感的两端，第二电压传感器模块(2)并联在直流线路第二换流站出口处直流电感的两端，用于测量两个直流电感的电压；第三电压传感器模块(3)的一端连接于第一换流站出口处直流电感的左端，另一端与地连接，用于测量该点对地的电压；第四电压传感器模块(4)的一端连接于第二换流站出口处直流电感的右端，另一端与地连接，用于测量该点对地的电压。
16.按照权利要求15所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的直流线路无故障时，U1-U2＝0，当直流线路出现故障，U1-U2≠0，
式中：U1为第一电感(L1)两端的电压，U2为第二电感(L2)两端的电压。
17.按照权利要求16所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当所述的第一电感(L1)两端的电压U1和第二电感(L2)两端的电压U2满足下列条件时，确定该直流线路发生故障：
∣U1-U2∣≥η
式中，η为设定的两电感端电压差值阈值。
18.按照权利要求17所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：确定故障支路之后，由第一电感(L1)两端的电压U1及第三传感器模块(3)测量的第一电感(L1)左端点与地之间的电压U3，进行故障位置点的估算，方法如下：
首先检测第一电感(L1)的左端点和故障点之间的电压U3；
由
可求得Lline，进而判断故障位置；
式中，U1为第一电感(L1)两端的故障电压，U3为第一电感(L1)左端与故障点之间的电压值，L1为第一电感(L1)的电感值，Lline为第一电感(L1)与故障点之间的线路电感值。
19.按照权利要求16或18所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：多个所述的直流电网故障检测定位装置安装在环形直流电网中，第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)；所有检测装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
20.按照权利要求16或17或18所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：当三条直流支路连接到一条公共直流母线(20)时，三条直流支路分别安装有第一直流故障检测定位装置、第二直流检测定位装置和第三直流故障检测定位装置；所有直流故障检测定位装置均配置相同的保护阀值；当第一电感(L1)两端的电压U1、第二电感(L2)两端的电压U2、第三电感(L3)两端的电压U3满足下列条件时，确定支路中发生了故障：
∣U1∣≥η1或∣U2∣≥η1或∣U3∣≥η1
式中，η1为设定的两电感端电压差值阈值；这时可以判定，电压绝对值最大的支路为故障支路；
若n条直流支路连接到一条公共的直流母线，可装设n个电感以及所需的传感器，以检测出其中的故障支路。
21.按照权利要求19所述的直流电网故障检测定位装置，其特征在于：环形直流电网由交直流线路交替组成，第一换流站(VSC1)与第二换流站(VSC2)共同连接于同一交流母线，第三换流站(VSC3)与第四换流站(VSC4)共同连接于同一交流母线，第五换流站(VSC5)与第六换流站(VSC6)共同连接于同一交流母线，第七换流站(VSC7)与第八换流站(VSC8)共同连接于同一交流母线，第二换流站(VSC2)与第三换流站(VSC3)共同连接于同一直流母线，第四换流站(VSC4)与第五换流站(VSC5)共同连接于同一直流母线，第六换流站(VSC6)与第七换流站(VSC7)共同连接于同一直流母线，第八换流站(VSC8)与第四换流站(VSC1)共同连接于同一直流母线；第一直流故障检测定位装置安装在第一直流线路(line1)上，第二直流检测定位装置安装在第二直流线路(line2)上，第三直流故障检测定位装置安装在第三直流线路(line3)上，第四直流故障检测定位装置安装在第四直流线路(line4)上；所有直流故障检测定位装置均配置相等的保护阀值；当第一直流线路(line1)发生故障时，第一直流故障检测定位装置检测到故障，第一直流线路(line1)采取保护装置跳闸，第二直流线路(line2)、第三直流线路(line3)和第四直流线路(line4)继续正常运行；然后第一直流线路(line1)根据三个传感器模块检测得到的第一电感(L1)的左端对地的电压计算，定位第一直流线路(line1)中的故障点；
若直流电网存在n条直流支路，装设2a个电感以及所需的传感器，a为大于等于n的整数，n为大于1的整数。
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