CN109613400A - 基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，包括：对于电网中的每一条直流线路，持续监测其直流电压变化率，并在直流电压变化率大于预设的第一阈值时转入步骤(4)；(2)在直流线路的一端，分别获得目标时间段内正、负极限流电抗器的电压时间积并求比值，以进行故障选极；(3)获得正、负极限流电抗器的电压时间积之和，并获得故障类型对应的第二阈值，若电压时间积之和大于第二阈值，则判定所发生的故障为区内故障；否则，判定为区外故障或者未发生故障；(4)在直流线路的两端，分别执行步骤(2)～(3)，以实现故障检测。本发明耐受过渡电阻能力强、抗干扰能力强，并能够识别各种故障类型。

Description

基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法

技术领域

本发明属于柔性直流电网领域，更具体地，涉及一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法。

背景技术

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的直流输电技术凭借其模块化结构、谐波含量低、自启动、功率解耦控制、开关损耗低等特点，在新能源发电、异步互联、城市电网增容、向无源系统供电、连接弱交流电网等方面有着广阔的应用场景。为进一步提高运行灵活性和供电可靠性，基于MMC的多端柔性直流电网成为未来智能电网的发展趋势之一。

考虑到输电距离、电压等级以成本问题，架空线输电是大规模功率传输的主要方式之一。架空线路工作环境恶劣，故障发生概率很高，需要在架空线两侧安装高压直流断路器(high voltage DC circuit breaker，DCCB)进行故障线路隔离。由于直流电网是低惯性网络，直流侧一旦发生短路故障，各换流站立即向故障点馈入短路电流，这使得故障电流上升速度快、幅值大，给检测方法的速动性与选择性提出了较高的要求。以张北工程为例，故障清除时间要求在6ms以内，而混合式高压直流断路器的动作时间为3ms左右，这意味着保护出口时间要小于3ms。

行波保护方法作为超高速保护方法，在常规的故障检测和直流保护应用上有着良好的工程经验，但大多数行波保护方法存在着对高阻故障不灵敏性、近距离故障无法识别、波头检测困难等问题。基于小波变换等时频分析工具的保护方法，利用小波电流或小波电压的特性完成故障识别和故障选极，对过渡电阻灵敏性高，能够识别高阻故障，但这类保护方法在检测行波的过程中，存在这着采样频率高、易受噪声干扰等问题。基于限流电抗器的保护方法根据限流电抗器的相关特性完成故障检测，可靠性较强。文献“柔性高压直流环网直流侧故障保护策略研究”利用电抗器电压和直流电压变化量来实现线路故障与母线故障的识别。文献“DC Fault Detection and Location in Meshed Multi-terminal HVDCSystems Based on DC Reactor Voltage Change Rate”提出了基于限流电抗器电压变化率的保护方案，由于电抗器电压变化率是电流的二次导数，因此该保护方法耐受过渡电阻能力强。上述两篇文献所提保护方案均不能识别单极接地故障。为提高对故障类型的适用性，文章“基于直流电抗器电压的多端柔性直流电网边界保护方案”提出了基于限流电抗器电压幅值的保护方案，该方案具备故障选极功能，然而该主保护方案耐受过渡电阻有限，全线所能识别的最大电阻不超过50Ω。

总体而言，现有的架空柔直电网故障检测方法无法同时耐受过渡电阻、抗干扰并识别单极故障。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，旨在解决现有的柔直电网故障检测方法不能同时耐受过渡电阻、抗干扰并识别单极故障的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，包括：

(1)对于电网中的每一条直流线路，持续监测其直流电压变化率，并在直流电压变化率大于预设的第一阈值时转入步骤(4)，以启动对直流线路的故障检测；

(2)在直流线路的一端，分别获得目标时间段内正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积和并根据电压时间积和的比值k进行故障选极，以判定故障类型；

安装于同一直流线路同一端的正、负极限流电抗器的电压u_Lp和u_Ln存在差异性，在双极短路故障下，|u_Lp|和|u_Ln|值接近；在正极接地故障下，|u_Lp|>|u_Ln|；在负极接地故障下，|u_Ln|>|u_Lp|；本发明基于正、负极限流电抗器电压的差异性构造故障选极判据，能够准确的识别各种故障类型，包括正极接地故障、负极接地故障和双极短路故障；

(3)将电压时间积和相加以得到电压时间积并根据故障类型获得对应的第二阈值，若电压时间积大于第二阈值，则判定所发生的故障为区内故障；否则，判定所发生的故障为区外故障或者未发生故障；

对于任意一种故障类型，区内故障与区外故障下，限流电抗器的电压存在差异性，区内故障下的正、负极限流电抗器的电压之和大于区外故障下的正、负极限流电抗器的电压之和，并且对于较大范围(0～200Ω)内的过渡电阻，这一差异性都满足；本发明基于区内、外故障下电抗器电压的差异性构造判据，能够准确识别区内故障和区外故障，并且具有耐过渡电阻的能力；

(4)在直流线路的两端，分别执行步骤(2)～(3)，以实现对直流线路的故障检测；

其中，电压时间积为目标时间段内电压对时间的积分结果，目标时间段以故障启动时间为起点，故障类型为正极接地故障、负极接地故障或双极短路故障。

本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，利用限流电抗器的电压时间积构造故障选极判据和用于识别区内、外故障的判据，由于在通过积分获得限流电抗器的电压时间积的过程中消除了噪声干扰，因此，本发明在基于限流电抗器的电压差异性实现故障检测的同时，具有较强的抗干扰能力。

进一步地，本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，还包括：

若所发生的故障为区内故障，则通过安装于直流线路两端的断路器断开直流线路，从而实现对直流线路的保障；否则，安装于直流线路两端的断路器不动作，从而避免影响电网的正常运行。

进一步地，目标时间段的长度为0.5ms～1.5ms，以消除噪声干扰并满足速动性要求。

进一步地，步骤(2)包括：

在直流线路的一端，在目标时间段内将正极限流电抗器L_p的电压u_Lp对时间积分，以得到正极限流电抗器L_p的电压时间积为：在目标时间段内将负极限流电抗器L_n的电压u_Ln对时间积分，以得到负极限流电抗器L_n的电压时间积为：

获得电压时间积和的比值为：

若k＞λ，则判定直流线路上发生的故障为正极接地故障；若k＜1/λ，则判定直流线路上发生的故障为负极接地故障；若1/λ＜k＜λ，则判定直流线路上发生的故障为双极短路故障；

其中，t0为故障检测启动时间，Δt为目标时间段的长度，λ为比值系数，λ＞1。

更进一步地，比值系数λ的获取方法为：

在根据电网的系统参数和直流线路的线路参数建立的电网模型中，在直流线路的一端，分别设置负极接地故障、双极短路故障和正极接地故障并仿真，以分别获得负极接地故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₁、双极短路故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₂以及正极接地故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₃；

进行多次仿真以整定得到比值k₁的取值范围(-∞,λ₁)、比值k₂的取值范围(λ₂,λ₃)以及比值k₃的取值范围(λ₄,+∞)；

根据各故障类型下，正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值的取值范围确定比值系数λ，使得λ₃＜λ＜λ₄且λ₁＜1/λ＜λ₂；

其中，λ₁＜λ₂＜λ₃＜λ₄。

进一步地，步骤(3)中，与故障类型对应的第二阈值的获取方法包括：

在根据电网的系统参数和直流线路的线路参数建立的电网模型中，根据故障类型在直流线路的另一端的直流母线上设置相同类型的故障并仿真，以获得正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积之和的仿真值并根据仿真值得到与故障类型对应的第二阈值为：

其中，k_rel为可靠系数，且k_rel＞1。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

(1)本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，基于正、负极限流电抗器电压的差异性构造故障选极判据，能够准确的识别各种故障类型，包括正极接地故障、负极接地故障和双极短路故障；基于区内、外故障下电抗器电压的差异性构造判据，能够准确识别区内故障和区外故障，并且具有耐过渡电阻的能力；利用限流电抗器的电压时间积构造故障选极判据和用于识别区内、外故障的判据，由于在通过积分获得限流电抗器的电压时间积的过程中消除了噪声干扰，因此，本发明在基于限流电抗器的电压差异性实现故障检测的同时，具有较强的抗干扰能力。

(2)本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，在故障检测过程中，仅使用本地测量量，不涉及对侧数据的传输，因此能够快速完成故障检测，满足速动性要求。

附图说明

图1为一种现有的架空柔直电网拓扑结构示意图；

图2为一种现有的混合式高压直流断路器拓扑示意图；

图3为本发明实施例提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法流程图；

图4为本发明实施例提供的区内双极短路故障下直流线路的等效电路图；

图5为本发明实施例提供的区外双极短路故障下直流线路的等效电路图；

图6为本发明实施例提供的正极接地故障下直流线路的等效电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在详细解释本发明的技术方案之前，先对架空柔直电网故障检测的相关知识进行简要介绍。图1所示为一种现有的架空柔直电网的拓扑结构，其子模块采用半桥型结构，由于半桥型MMC不具备故障自清除能力，因此需要在直流线路两侧安装高压直流断路器来进行故障隔离；为限制故障电流的大小，在直流线路两侧安装限流电抗器。该系统为对称单极系统，架空线路采用频率依赖模型。对于任意一个断路器而言，安装有该断路器的直流线路上发生的故障为区内故障，发生与其他位置的故障均为区外故障。图1中，以断路器CB12为例，F₁、F₂、F₁₄和F₁₂为四个发生于不同位置的故障，考虑选择性，F₁₂为区内故障，F₁、F₂和F₁₄为区外故障；当F12处发生短路故障时，即发生区内故障时，断路器CB12应动作以分闸；发生故障F1、F2和F14时，即发生区外故障时，断路器CB12不动作。

图2所示为本发明实施例采用的一种混合式高压直流断路器拓扑。对于混合式高压直流断路器，正常运行时，直流电流流过通流支路，以降低主断路器的通态损耗。直流故障发生后，直流故障电流逐渐换流至主断路器支路。当通流支路电流降为零时，快速隔离开关在零电流情况下断开，耗时2ms左右。随后主断路器中的IGBT关断，故障电流转移至耗能支路，由避雷器消耗故障能量。合闸时，由于主断路器支路通态电阻大，先导通主断路器支路以减小合闸瞬间电流。随后，闭合快速隔离开关和辅助断路器，直流电流转移至通流支路。

为解决现有的柔直电网故障检测方法不能同时具有耐受过渡电阻的能力、抗干扰能力以及识别单极故障能力的问题，本发明提供了一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其整体思路在于：根据直流线路的电压变化率，判定是否启动后续故障保护算法；然后，利用正负极电抗器电压的差异性构造故障选极判据；最后，利用区、内外故障下电抗器电压的差异性进行故障检测，并在检测到区内故障时向线路两侧的直流断路器下发开断指令，从而实现故障区域快速、选择性地隔离，保证非故障区域的正常运行，提高直流电网运行的安全性与供电可靠性。

具体地，本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，如图3所示，包括：

(1)对于电网中的每一条直流线路，持续监测其直流电压变化率|dV_dc/dt|，并在直流电压变化率大于预设的第一阈值D_Vdc时转入步骤(4)，以启动对直流线路的故障检测；

当直流线路发生短路故障时，直流电压会迅速跌落，这与系统正常运行时的状态有所不同，但是电压变化率易受噪声、故障电阻以及区外故障的影响，因此需要后续的故障检测来保证选择性；

第一阈值D_Vdc的取值一般很小，以保证在任意一种区内故障下，后续的故障检测过程都能启动；

(2)在直流线路的一端，分别获得目标时间段内正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积和并根据电压时间积和的比值k进行故障选极，以判定故障类型；

电压时间积为目标时间段内电压对时间的积分结果，目标时间段以故障启动时间为起点，故障类型为正极接地故障、负极接地故障或双极短路故障；

安装于同一直流线路同一端的正、负极限流电抗器的电压u_Lp和u_Ln存在差异性，在双极短路故障下，|u_Lp|和|u_Ln|值接近；在正极接地故障下，|u_Lp|>|u_Ln|；在负极接地故障下，|u_Ln|>|u_Lp|；本发明基于正、负极限流电抗器电压的差异性构造故障选极判据，能够准确的识别各种故障类型，包括正极接地故障、负极接地故障和双极短路故障；

在一个可选的实施方式中，步骤(2)包括：

在直流线路的一端，在目标时间段内将正极限流电抗器L_p的电压u_Lp对时间积分，以得到正极限流电抗器L_p的电压时间积为：在目标时间段内将负极限流电抗器L_n的电压u_Ln对时间积分，以得到负极限流电抗器L_n的电压时间积为：

获得电压时间积和的比值为：

若k＞λ，则判定直流线路上发生的故障为正极接地故障；若k＜1/λ，则判定直流线路上发生的故障为负极接地故障；若1/λ＜k＜λ，则判定直流线路上发生的故障为双极短路故障；

其中，t0为故障检测启动时间，Δt为目标时间段的长度，在本实施例中，目标时间段的长度为0.5ms～1.5ms，以消除噪声干扰并满足速动性要求；

λ为比值系数，且λ＞1；比值系数λ的获取方法为：

在根据电网的系统参数和直流线路的线路参数建立的电网模型中，在直流线路的一端，分别设置负极接地故障、双极短路故障和正极接地故障并仿真，以分别获得负极接地故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₁、双极短路故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₂以及正极接地故障下正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值k₃；

进行多次仿真以整定得到比值k₁的取值范围(-∞,λ₁)、比值k₂的取值范围(λ₂,λ₃)以及比值k₃的取值范围(λ₄,+∞)；

根据各故障类型下，正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的比值的取值范围确定比值系数λ，使得λ₃＜λ＜λ₄且λ₁＜1/λ＜λ₂；

其中，λ₁＜λ₂＜λ₃＜λ₄；

(3)将电压时间积和相加以得到电压时间积并根据故障类型获得对应的第二阈值，若电压时间积大于第二阈值，则判定所发生的故障为区内故障；否则，判定所发生的故障为区外故障或者未发生故障；

具体地，在正极接地故障下，若电压时间积则判定所发生的故障为区内正极接地故障；在负极接地故障下，若电压时间积则判定所发生的故障为区内负极接地故障；在双极短路故障下，若电压时间积则判定所发生的故障为区内双极短路故障；其他情况下，判定所发生的故障为区外故障或者未发生故障；u_setp、u_setn和u_setd分别为正极接地故障、负极接地故障和双极短路故障所对应的第二阈值；

对于任意一种故障类型，区内故障与区外故障下，限流电抗器的电压存在差异性，区内故障下的正、负极限流电抗器的电压之和大于区外故障下的正、负极限流电抗器的电压之和，并且对于较大范围(0～200Ω)内的过渡电阻，这一差异性都满足；本发明基于区内、外故障下电抗器电压的差异性构造判据，能够准确识别区内故障和区外故障，并且具有耐过渡电阻的能力；

在一个可选的实施方式中，步骤(3)中，与故障类型对应的第二阈值的获取方法包括：

在根据电网的系统参数和直流线路的线路参数建立的电网模型中，根据故障类型在直流线路的另一端的直流母线上设置相同类型的故障并仿真，以获得正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积之和的仿真值并根据仿真值得到与故障类型对应的第二阈值为：

其中，k_rel为可靠系数，且k_rel＞1；

(4)在直流线路的两端，分别执行步骤(2)～(3)，以实现对直流线路的故障检测。

本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，利用限流电抗器的电压时间积构造故障选极判据和用于识别区内、外故障的判据，由于在通过积分获得限流电抗器的电压时间积的过程中消除了噪声干扰，因此，本发明在基于限流电抗器的电压差异性实现故障检测的同时，具有较强的抗干扰能力。

为保证在发生区内故障时，能够及时通过断路器切断直流线路以实现对直流线路的保证，并且不影响电网的正常运行，本发明所提供的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，还包括：

若所发生的故障为区内故障，则通过安装于直流线路两端的断路器断开直流线路，从而实现对直流线路的保障；否则，安装于直流线路两端的断路器不动作，从而避免影响电网的正常运行。

下面结合相关附图对本发明所提出的故障选极判据和用于识别区内、外故障的判据进行分析说明。

在图1所示的架空柔直电网中，当直流线路L₁₂发生区内双极短路故障F₁₂时，直流线路L₁₂的等效电路图如图4所示，记V_dcn为直流系统额定电压，C_g为直流线路对地杂散电容，C₁、C_eq1与L_arm1分别为MMC1的子模块额定电容、直流侧等效电容与直流侧等效电感，n表示故障点到保护安装处的距离占线路总长的百分比(0<n<1)。考虑到故障发生瞬间，子模块电容放电是故障电流迅速增大的主要原因，故该等效回路忽略了交流系统的影响。同时为简化计算，该回路不计线路电阻与桥臂电阻的影响。按照储能相等原则，MMC1的子模块等效电容C_eq1值为6C₁/N。根据该等效电路图可得：

式(1)中，u_Lp和u_Ln分别为直流线路L₁₂上与断路器CB12安装于同侧的正、负极限流电抗器的电压，i_f2为流经正极限流限流电抗器的电流，L_dc为限流电抗器值，u_MMC1为MMC1等效的电容电压；由式(1)可知，发生区内双极区内故障F₁₂时，正负极电抗器电压幅值相等；由于u_MMC1和u_g14均大于零，故正、负极限流电抗器电压均大于零。

在图1所示的架空柔直电网中，当发生区外双极短路F₁时，直流线路L₁₂的等效电路图如图5所示，利用KVL(基尔霍夫电压定律)和KCL(基尔霍夫电流定律)可得正、负极限流电抗器电压表达式：

由式(2)可知，发生区外双极区内故障F₁时，正、负极限流电抗器电压幅值相等；由于u_MMC1和u_g14均大于零，故正、负极限流电抗器电压均小于零，这与区内故障下电抗器电压特性具有差异性，故利用区内外故障下限流电抗器电压的差异性构造判据以识别区内故障和区外故障，从而实现故障检测。

图1所示的架空柔直电网中，任意一条直流线路发生正极接地故障时，线路的等效电路如图4所示，其中i_gp为正极线路电容C _gp的放电电流，i_gn为负极线路电容C _gn的充电电流，i_sm为子模块放电电流，i_f为故障电流，i_p1为流经正极限流限流电抗器的电流，i_n1为流经负极限流限流电抗器的电流；由该等效电路图可得各电流之间的关系表达式：

进一步可得正负极电流变化率的关系表达式：

由于等式(4)可知，i_n1的变化率小于i_p1的变化率，故健全极限流电抗器电压u_Ln小于故障极电抗器电压幅值u_Lp。因此可以利用正、负极电抗器电压的差异性可进行故障选极。

基于上述分析，在双极短路故障下，正、负极限流电抗器的电压特性如表1所示；在正极接地故障下，正、负极限流电抗器的电压特性如表2所示。

表1双极短路故障下、正、负极限流电抗器的电压特性

表2正极接地故障下正、负极限流电抗器的电压特性

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，包括：

(1)对于电网中的每一条直流线路，持续监测其直流电压变化率，并在所述直流电压变化率大于预设的第一阈值时转入步骤(4)，以启动对所述直流线路的故障检测；

(2)在所述直流线路的一端，分别获得目标时间段内正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积和并根据所述电压时间积和的比值k进行故障选极，以判定故障类型；

(3)将所述电压时间积和相加以得到电压时间积并根据所述故障类型获得对应的第二阈值，若所述电压时间积大于所述第二阈值，则判定所发生的故障为区内故障；否则，判定所发生的故障为区外故障或者未发生故障；

(4)在所述直流线路的两端，分别执行步骤(2)～(3)，以实现对所述直流线路的故障检测；

其中，所述电压时间积为目标时间段内电压对时间的积分结果，所述目标时间段以故障启动时间为起点，所述故障类型为正极接地故障、负极接地故障或双极短路故障。

2.如权利要求1所述的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，还包括：

若所发生的故障为区内故障，则通过安装于所述直流线路两端的断路器断开所述直流线路；否则，安装于所述直流线路两端的断路器不动作。

3.如权利要求1所述的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，所述目标时间段的长度为0.5ms～1.5ms。

4.如权利要求1或2所述的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：

在所述直流线路的一端，在目标时间段内将所述正极限流电抗器L_p的电压u_Lp对时间积分，以得到所述正极限流电抗器L_p的电压时间积为：在目标时间段内将所述负极限流电抗器L_n的电压u_Ln对时间积分，以得到所述负极限流电抗器L_n的电压时间积为：

获得所述电压时间积和的比值为：

若k＞λ，则判定所述直流线路上发生的故障为正极接地故障；若k＜1/λ，则判定所述直流线路上发生的故障为负极接地故障；若1/λ＜k＜λ，则判定所述直流线路上发生的故障为双极短路故障；

其中，t0为故障检测启动时间，Δt为所述目标时间段的长度，λ为比值系数，λ＞1。

5.如权利要求4所述的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，所述比值系数λ的获取方法为：

在根据所述电网的系统参数和所述直流线路的线路参数建立的电网模型中，在所述直流线路的一端，分别设置负极接地故障、双极短路故障和正极接地故障并仿真，以分别获得负极接地故障下所述正极限流电抗器L_p和所述负极限流电抗器L_n的比值k₁、双极短路故障下所述正极限流电抗器L_p和所述负极限流电抗器L_n的比值k₂以及正极接地故障下所述正极限流电抗器L_p和所述负极限流电抗器L_n的比值k₃；

进行多次仿真以整定得到所述比值k₁的取值范围(-∞,λ₁)、所述比值k₂的取值范围(λ₂,λ₃)以及所述比值k₃的取值范围(λ₄,+∞)；

根据各故障类型下，所述正极限流电抗器L_p和所述负极限流电抗器L_n的比值的取值范围确定所述比值系数λ，使得λ₃＜λ＜λ₄且λ₁＜1/λ＜λ₂；

其中，λ₁＜λ₂＜λ₃＜λ₄。

6.如权利要求1或2所述的基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，与所述故障类型对应的第二阈值的获取方法包括：

在根据所述电网的系统参数和所述直流线路的线路参数建立的电网模型中，根据所述故障类型在所述直流线路的另一端的直流母线上设置相同类型的故障并仿真，以获得所述正极限流电抗器L_p和负极限流电抗器L_n的电压时间积之和的仿真值并根据所述仿真值得到与所述故障类型对应的第二阈值为：

其中，k_rel为可靠系数，且k_rel＞1。