CN109038515A - 一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统 - Google Patents

一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统，包括：根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量；采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动；当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作。本发明能够快速地区分混合直流输电线路的故障，并能可靠的进行故障选极，极大地减小通常的实小波变换中的平移敏感性，能够显著提高长距离输电线路中故障分析的准确性，实现混合直流输电线路故障的快速判别。

Description

一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方 法及系统
技术领域
本发明涉及电气技术的继电保护技术领域，并且更具体地，涉及一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统。
背景技术
基于晶闸管技术的电网换相换流器型高压直流输电系统(Li ne CommutatedConverter,LCC-HVDC)已广泛应用于远距离大容量输电、异步联网等场合，但是它存在逆变侧换相失败的问题。基于电压源型换流器的高压直流输电系统(Voltage SourceConverter,VSC-HVDC)以其独立控制有功功率、无功功率，能够工作于无源系统，不受换相失败的影响等优势得到了快速发展，但是它存在造价昂贵、运行损耗大的缺点。混合直流输电系统(LCC-VSC)是一种新型的直流输电拓扑结构，它结合了LCC和VSC两者的优势，在受端采用VSC时可以改善受端交流系统的运行特性，因此适用于接入多馈入直流电网特高压直流工程的建设，以及LCC-HVDC受端换流站的改造，具有良好的工程应用前景。
混合直流线路保护是混合直流发展的关键问题，其主要技术难点在于快速可靠地识别故障区段。由于混合直流输电线路故障暂态特征以及一次设备固有构成与单一常规直流输电、柔性直流输电均有差异，因此，传统交流系统保护、常规直流输电系统保护以及柔性直流输电系统保护并不能直接应用于混合直流输电系统。在算法方面，传统的离散小波变换首先将输入信号分解为高频和低频分量，再经过二抽取得到小波分解系数，但是离散小波变换的二抽取过程会引起较大的混叠，带来畸变，严重影响小波系数表征原信号特征的能力。
发明内容
本发明提出一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统，以解决如何快速确定混合直流输电线路的故障的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法，其特征在于，所述方法包括：
根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量；
采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动；
当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
优选地，其中利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
优选地，其中所述采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
优选地，其中
所述双极故障保护判断依据为：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障；
所述单极金属性故障保护判断依据为：
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障；
所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障；
所述故障选极判断依据为：
若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；
若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障；
其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
优选地，其中所述当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统，其特征在于，所述系统包括：
计算单元，用于根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量；
判断单元，用于采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动；
保护单元，用于当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
优选地，其中在所述计算单元，利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
优选地，其中在所述判断单元，采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
优选地，其中
所述双极故障保护判断依据为：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障；
所述单极金属性故障保护判断依据为：
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障；
所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障；
所述故障选极判断依据为：
若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；
若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障；
其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
优选地，其中在所述保护单元，当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
本发明提供了一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法及系统，利用对偶树复小波变换提取解耦后电压差模量中高频暂态分量进行行波保护，该方法相比目前应用于常规直流输电和柔性直流输电线路上的行波保护，能够快速地区分混合直流输电线路的故障，并能可靠的进行故障选极，极大地减小通常的实小波变换中的平移敏感性，实现短数据窗内采样数据高频分量的精确提取，解决了现有保护远距离灵敏度不足的问题，能够显著提高长距离输电线路中故障分析的准确性，实现混合直流输电线路故障的快速判别。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统200的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法，利用对偶树复小波变换提取解耦后电压差模量中高频暂态分量进行行波保护，该方法相比目前应用于常规直流输电和柔性直流输电线路上的行波保护，能够快速地区分混合直流输电线路的故障，并能可靠的进行故障选极，极大地减小通常的实小波变换中的平移敏感性，实现短数据窗内采样数据高频分量的精确提取，解决了现有保护远距离灵敏度不足的问题，能够显著提高长距离输电线路中故障分析的准确性，实现混合直流输电线路故障的快速判别。本发明的实施方式提供的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法100从步骤101处开始，在步骤101根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量。
优选地，其中利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
优选地，在步骤102采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动。
优选地，其中所述采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
优选地，在步骤103当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
优选地，其中
所述双极故障保护判断依据为：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障；
所述单极金属性故障保护判断依据为：
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障；
所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障；
所述故障选极判断依据为：
若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；
若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障；
其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
优选地，其中所述当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
在正常情况下，WSf(x)＜Δ3，高灵敏度启动判断依据不启动，混合直流输电线路行波保护可靠不动作。
当混合直流输电线路双极区内故障时，WSf(x)＞k1WSf(x01)，混合直流输电线路行波保护快速动作。
当混合直流输电线路单极区内金属性故障时，k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)，经过故障选极判断依据，混合直流输电线路行波保护快速动作。
当混合直流输电线路单极区内经过渡电阻故障时，k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)，经过故障选极判断依据，混合直流输电线路行波保护快速动作。
当混合直流输电线路区外故障时，WSf(x)＜k3WSf(x03)，混合直流输电线路行波保护可靠不动作。
在本发明的实施方式中，基于对偶树复小波变换的混合直流输电线路行波保护方法，具体步骤如下：
Step1，采集正负极直流电压U1和U2。
Step2，计算出电压差模量Udif＝0.5×(U1-U2)和Ucom＝0.5×(U1+U2)。
Ste3，采用对偶数复小波变换计算差模量WSUdif，比较WSUdif与Δ3大小，若WSf(x)＞Δ3，则保护启动，同时开始计算∫Ucom 3
Step4，比较WSUdif与k1WSf(x01)大小，若WSUdif＞k1WSf(x01)，则判断为混合直流输电双极线路故障，正负极线路行波保护快速动作。
若k2WSf(x02)＜WSUdif＜k1WSf(x01)同时满足∫Ucom 3＞Δ1，则判断为混合直流输电负极线路金属性故障，负极线路行波保护快速动作；若k2WSf(x02)＜WSUdif＜k1WSf(x01)同时满足∫Ucom 3＜Δ2，则判断为混合直流输电正极线路金属性故障，正极线路行波保护快速动作。
若k3WSf(x03)＜WSUdif＜k2WSf(x02)同时满足∫Ucom 3＞Δ1，则判断为混合直流输电负极线路经过渡电阻故障，负极线路行波保护快速动作；若k2WSf(x02)＜WSUdif＜k1WSf(x01)同时满足∫Ucom 3＜Δ2，则判断为混合直流输电正极线路经过渡电阻故障，正极线路行波保护快速动作。
图2为根据本发明实施方式的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统200的结构示意图。如图2所示，本发明的实施方式提供的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统200，包括：计算单元201、判断单元202和保护单元203。优选地，所述计算单元201，用于根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量。
优选地，其中在所述计算单元201，利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
优选地，所述判断单元202，用于采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动。
优选地，其中在所述判断单元202，采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
优选地，所述保护单元203，用于当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
优选地，其中所述双极故障保护判断依据为：若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障。所述单极金属性故障保护判断依据为：若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障。所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障。所述故障选极判断依据为：若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障。其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
优选地，其中在所述保护单元，当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
本发明的实施例的基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统200与本发明的另一个实施例的用基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护方法，其特征在于，所述方法包括：
根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量；
采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动；
当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述双极故障保护判断依据为：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障；
所述单极金属性故障保护判断依据为：
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障；
所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障；
所述故障选极判断依据为：
若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；
若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障；
其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
6.一种基于对偶树复小波变化的混合直流输电线路行波保护系统，其特征在于，所述系统包括：
计算单元，用于根据采集的正负极的直流电压计算电压差模量和电压共模量；
判断单元，用于采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动；
保护单元，用于当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，其中，所述混合直流输电线路的故障判断依据包括：双极故障保护判断依据、单极金属性故障保护判断依据、单极经过渡电阻故障保护判断依据和故障选极判断依据。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述计算单元，利用如下公式计算电压差模量和电压共模量：
f(x)＝0.5x(U1-U2)，
f1(x)＝0.5x(U1+U2)，
其中，f(x)为电压差模量；f1(x)为电压共模量；U1和U2分别为采集的正负极的直流电压。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述判断单元，采用对偶树复小波变换计算电压差模量的对偶树复小波变换，并根据高灵敏度启动判断依据判断保护是否启动，包括：
采用对偶数复小波变换计算差模量的对偶树复小波变换WSf(x)，并根据高灵敏度启动判断依据判断WSf(x)＞Δ3是否满足，若WSf(x)＞Δ3，则确定保护启动，并计算电压共模量三次方的积分值∫Ucom 3；反之，确定保护不启动；其中，S为尺度函数；Δ3为第三预设阈值，为正值。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述双极故障保护判断依据为：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障；
所述单极金属性故障保护判断依据为：
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障；
所述单极经过渡电阻故障保护判断依据为：
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障；
所述故障选极判断依据为：
若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障；
若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障；
其中，f(x)为电压差模量；WSf(x)为f(x)的对偶树复小波变换；S为尺度函数，x01为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x01)为线路末端双极故障时对偶树复小波变换的模极大值，k1为比率系数；x02为线路末端单极金属性接地故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x02)为线路末端单极故障时对偶树复小波变换的模极大值；k2为比率系数；x03为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值点；WSf(x03)为线路末端单极经过渡电阻故障时对偶树复小波变换的模极大值；k3为比率系数；f1(x)为电压共模量，Δ1为第一预设阈值，为正值；Δ2为第二预设阈值，为负值。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述保护单元，当确定保护启动时，根据电压共模量、电压差模量的对偶树复小波变换和对应的故障极值利用混合直流输电线路的故障判断依据判断故障类型并进行相应的保护动作，包括：
若WSf(x)＞k1WSf(x01)成立，则判断为混合直流输电线路双极故障，并且正负极线路行波保护快速动作；
若k2WSf(x02)＜WSf(x)＜k1WSf(x01)成立，则判断为单极金属性故障，并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f1 3(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作；
若k3WSf(x03)＜WSf(x)＜k2WSf(x02)成立，则判断为单极经过渡电阻故障，并利用并利用故障选极判断依据判断故障的极性，若∫f13(x)＞Δ1成立，则判断为负极故障，负极行波保护快速动作；若∫f1 3(x)＜Δ2成立，则判断为正极故障，正极行波保护快速动作。
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