CN109921391B - 一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法及系统 - Google Patents

一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法，所述方法包括：进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；当所述有记忆电流突变量启动判断的结果为是，则启动直流输电线路保护。

Description

一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法及系统
技术领域
本发明涉及输电线路保护技术领域，更具体地，涉及一种基于电流突变量的直流输电线路保护的方法及系统。
背景技术
与传统交流输电系统相比，高压直流输电系统具有输送容量大、传输距离远、损耗低等优点，在远距离输电、大区域的电网互联、地下电缆输电等方面得到了广泛应用。高压直流输电线路肩负能源产地和负荷中心之间电能传输的重任，其输电距离远，运行条件恶劣，故障率相对直流系统其他部分更高，约占直流系统故障的50％。因此，高性能的高压直流输电线路保护对提高整个电网的安全稳定性具有重要意义。
目前，现行的直流输电线路保护启动元件为电压变化量启动元件，当前时刻的电压减去正常运行电压的差值大于某一定值则启动。当定值比较大时，直流线路发生轻微故障时，电压变化量启动元件灵敏度不高；当定值比较小时，任一扰动，则直流输电线路保护启动，可靠性不高，会导致正常运行中频繁启动。
因此，为提高启动元件的灵敏度和可靠性，需要一种基于电流突变量的技术，以实现高灵敏度高可靠性的直流输电线路保护启动。
发明内容
本发明技术方案提供一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法及系统，以解决如何基于电流突变量对直流输电线路进行保护的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法，所述方法包括：
进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；
当所述有记忆电流突变量启动判断的结果为是，则启动直流输电线路保护。
优选地，所述当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，包括：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure BDA0001995163680000021
到
Figure BDA0001995163680000022
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m。
基于本发明的另一方面，提供一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统，所述系统包括：
第一判断单元，用于进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；
执行单元，用于根据所述第一判断单元的判断结果，启动直流输电线路保护。
优选地，所述第一判断单元，用于进行有记忆电流突变量启动判断：当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，还用于：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure BDA0001995163680000031
到
Figure BDA0001995163680000032
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m。
本发明技术方案提供一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法及系统，其中方法包括：进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；当有记忆电流突变量启动判断的结果为是，则启动直流输电线路保护。本发明技术方案提高直流输电线路保护启动元件的灵敏度和可靠性，为直流输电线路提供了高灵敏度高可靠性的直流输电线路保护启动方法。
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为根据本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法流程图；
图2为根据本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统结构图。
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为根据本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法流程图。本申请实施方式提供一种基于电流突变量的直流输电线路保护启动方法包括有记忆电流突变量启动判据。如图1所示，一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法，方法包括：
优选地，在步骤101：进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和。
优选地，当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，包括：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure BDA0001995163680000041
到
Figure BDA0001995163680000042
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m。
本申请进行有记忆电流突变量启动判据，Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure BDA0001995163680000051
到
Figure BDA0001995163680000052
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m。
优选地，在步骤102：当有记忆电流突变量启动判断的结果为是，则启动直流输电线路保护。
本申请提出的一种基于电流突变量的直流输电线路保护启动方法，具体步骤如下：
(1)采集当前时刻直流线路电流i(t)，利用当前时刻往前m时间的直流线路电流值i(t-tm)计算电流突变量Δi＝|i(t)-i(t-tm)|。计算在当前时刻往前m1时间到往前m2时间，这一时间段内Δi的最大值Δimax。
(2)连续计算N个时刻，判断Δi＞iset0+kΔimax是否满足。若N个时刻里，有N1个时刻判据满足，则保护启动；否则，保护不启动。
图2为根据本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统结构图。如图2所示，一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统，系统包括：
第一判断单元201，用于进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和。优选地，第一判断单元201，用于进行有记忆电流突变量启动判断：当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，还用于：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure BDA0001995163680000061
到
Figure BDA0001995163680000062
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m。
执行单元202，用于根据第一判断单元的判断结果，启动直流输电线路保护。
本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统200与本发明优选实施方式的基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法100相对应，在此不再进行赘述。
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 (2)

1.一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动方法，所述方法包括：
判断直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，包括：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure FDA0003155750970000011
到
Figure FDA0003155750970000012
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m；
当有记忆电流突变量启动判断的结果为是，则启动直流输电线路保护。
2.一种基于电流突变量的直流输电线路保护的启动系统，所述系统包括：
第一判断单元，用于进行有记忆电流突变量启动判断，包括：直流线路电流的突变量是否大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和；当直流线路电流的突变量大于记忆启动阈值与调整后的当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值之和，还用于：
Δi＞iset0+kΔimax
其中，Δi为直流线路电流的突变量，Δi＝|i(t)-i(t-tm)|，i(t)为当前时刻的直流线路电流值，i(t-tm)为当前时刻往前m时间的直流线路电流值，iset0为有记忆启动阈值；
k为预设比例系数，用于调整当前计算时刻内往前第一时间与往前第二时间内直流线路电流的突变量最大值；
Δimax为在当前时刻内往前第一时间m1到往前第二时间m2时间段内Δi的最大值，即
Figure FDA0003155750970000021
到
Figure FDA0003155750970000022
时间段内的每一个时刻算得的Δi的最大值；0＜m2＜m1≤m；
执行单元，用于根据所述第一判断单元的判断结果，启动直流输电线路保护。
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