CN114597873B - 直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备 - Google Patents

直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合考虑接地极线路电流和中性母线电流进行接地极线路故障判别，减少了误判断，提高了直流输电系统接地极线路故障保护的可靠性。还公开了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合利用重启动、运行方式转换、极平衡、功率回降等多种手段，降低了系统极闭锁的概率，有效地减少功率损失。

Description

直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备
技术领域
本发明属于直流输电领域，特别涉及直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备。
背景技术
直流输电系统的结构如图1所示，IDNE1为极1中性母线电流、IDNE2为极2中性母线电流、IDEL1为接地极线路1电流、IDEL2为接地极线路2电流，各电流测点旁边的箭头为定义的电流正方向。在双极大地回线运行方式下：当极1和极2的中性母线电流相等时，接地极线路1和接地极线路2没有电流；当极1和极2的中性母线电流不相等时，接地极线路1和接地极线路2的电流之和就是极2中性母线电流减去极1中性母线电流的差值。在极1单极大地回线运行方式下，极1中性母线电流等于接地极线路1和接地极线路2的电流之和的相反值。在极2单极大地回线运行方式下，极2中性母线电流等于接地极线路1和接地极线路2的电流之和。另外，由于接地极线路1和接地极线路2在站内和接地处都短接，因此两条线路在正常运行时时完全对称的，接地极线路1电流等于接地极线路2电流。
当接地极线路1发生接地故障时，接地极线路1和接地极线路2之间的对称关系被破坏，因此接地极线路1电流和接地极线路2电流不相等。目前接地极线路故障的保护方法是：比较接地极线路1电流IDEL1和接地极线路2电流IDEL2是否相等，如果两者差值的绝对值大于定值，则保护动作。此方法虽然能检测接地极线路故障，但是也容易发生误动作，比如当接地极线路1电流IDEL1测量设备故障，不能准确反映接地极线路1的实际运行电流时，按此方法设计的保护就会误动作。
目前，当接地极线路发生故障时，单极大地回线运行方式的故障处理方式是：首先进行重启动，重启动不成功则闭锁极。如果接地极线路故障是永久接地故障，则会闭锁极。双极大地回线运行方式的故障处理方式是：先极平衡，极平衡不成功则闭锁极。此种处理方式不能避免控制系统的故障而导致极平衡失效的情况，另外如果接地极线路故障是永久接地故障，也会闭锁极。因此，可以在以下两个方面进行改进：一是提高直流输电系统接地极线路故障判断的准确性，减少误判断；二是采取措施在接地极线路故障发生以后减少功率的损失。
发明内容
本发明的目的是：提供一种直流输电系统接地极线路故障保护方法以解决接地极线路故障保护可靠性不足和接地极线路故障功率损失大中的至少一个问题。
为了达成上述目的，本申请采用如下技术方案：作为本申请的第一方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，包括：
当直流输电系统在单极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流、接地极线路2电流和运行极的中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和；
和/或
当直流输电系统在双极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。
作为本申请的第二方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，包括：当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；
若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极；
和/或
当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，首先执行首次极平衡操作；
若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，则在切换控制系统后进行再次极平衡操作；
若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则执行功率回降操作；
如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，对剩余极执行重启动操作；
若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
进一步地，当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，所述检测接地极线路是否发生接地故障的方法为，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
进一步地，当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，所述检测接地极线路是否发生接地故障的方法为，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
作为本申请的第三方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括运行方式判定模块、第一采样模块和第一故障判定模块；其中：
所述运行方式判定模块，用于判定直流输电系统运行方式，当处于单极大地回线运行方式下触发第一故障判定模块；
所述第一采样模块，用于获取接地极线路1电流、接地极线路2电流和运行极的中性母线电流；
所述第一故障判定模块，接收第一采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
进一步地，还包括第二采样模块和第二故障判定模块；
所述运行方式判定模块，还包括当处于双极大地回线运行方式下触发第二故障判定模块；
所述第二采样模块，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流；
所述第二故障判定模块，接收第二采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。
作为本申请的第四方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括运行方式判定模块、第二采样模块和第二故障判定模块；
所述运行方式判定模块，用于判定直流输电系统运行方式，当处于双极大地回线运行方式下触发第二故障判定模块；
所述第二采样模块，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流；
所述第二故障判定模块，接收第二采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
作为本申请的第五方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括单极大地回线运行方式处理单元和/或双极大地回线运行方式处理单元；
所述单极大地回线运行方式处理单元包括：第一故障检测子单元、第一重启动子单元和第一运行方式转换子单元，其中：
所述第一故障检测子单元，用于当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一重启动子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，触发第一运行方式转换子单元；
所述第一运行方式转换子单元，用于在重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极；
所述双极大地回线运行方式处理单元包括：第二故障检测子单元、第一极平衡子单元、第二极平衡子单元、功率回降子单元、第二重启动子单元和第二运行方式转换子单元，其中：
所述第二故障检测子单元，用于当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一极平衡子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行首次极平衡操作；若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，触发第二极平衡子单元；
所述第二极平衡子单元，用于当首次极平衡不成功时，在切换控制系统后进行再次极平衡操作；若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则触发功率回降子单元；
所述功率回降子单元，用于当再次极平衡仍然不成功时执行功率回降操作；如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，触发第二重启动子单元；
所述第二重启动子单元，用于对剩余极执行重启动操作；若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则触发第二运行方式转换子单元；
所述第二运行方式转换子单元，用于当重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
作为本申请的第六方面，提出了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上所述的直流输电系统接地极线路故障保护方法。
作为本申请的第七方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的直流输电系统接地极线路故障保护方法。
本发明的有益效果为：
1、本申请提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合考虑接地极线路电流和中性母线电流进行接地极线路故障判别，减少了误判断，提高了直流输电系统接地极线路故障保护的可靠性。
2、本申请提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合利用重启动、运行方式转换、极平衡、功率回降等多种手段，降低了系统极闭锁的概率，有效地减少功率损失。
附图说明
图1为直流输电系统典型结构示意图；
图2为直流输电系统极1单极大地回线运行方式示意图；
图3为直流输电系统双极大地回线运行方式示意图；
图4为本申请实施例三提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图；
图5为本申请实施例四提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图；
图6为本申请实施例五提供的另一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图；
图7为直流输电系统极1单极金属回线运行方式；
图8为本申请实施例六提供的又一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图。
图9为根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明涉及的专有名字解释如下：
直流输电系统：将交流电转为直流电，并通过直流线路输送到目的地，在目的地再将直流电转化交流电的输电系统；
极中性母线：连接换流阀低压端和站内双极区的站内母线；
双极大地回线运行方式：指直流输电系统的两个极都处在传输功率的状态，并通过接地极线路将站内双极区连接到接地极；
单极大地回线运行方式：指直流输电系统的某个极处在传输功率的状态，并通过接地极线路将站内双极区连接到接地极；
金属回线回线运行方式：指直流输电系统的某个极处在传输功率的状态，并通过停运极的直流输电线路将本站的双极区连接到对站的双极区；
转换直流输电系统运行方式失败：指直流输电系统从某一运行方式转换至设定的运行方式过程中，因为某种原因导致直流输电系统停留在转换过程中的某一中间状态而未进入设定的运行方式。
运行极的中性母线电流：极1运行时取极1中性母线电流的相反值，极2运行时取极2中性母线电流；
接地极线路电流：接地极线路1电流与接地极线路2电流之和；
重启动：直流输电系统通过控制系统的作用将输送的功率降为零功率，经过预设的时间后重新恢复输送的功率的操作指令；
重启动成功：指直流输电系统在执行重启动操作后故障被清除的状态；
极平衡：直流输电系统尝试通过控制系统的作用使得极1和极2的电流相等的操作指令；
极平衡成功：指直流输电系统执行极平衡操作后极1和极2的电流相等的状态；
切换控制系统：运行状态的控制主机退到备用状态，备用状态的控制主机进入运行状态；
功率回降：直流输电系统按预设的目标功率值和速率减少传输的功率的操作指令；
功率回降成功：指直流输电系统执行功率回降操作后实际运行功率等于目标功率的状态；
闭锁极:停止直流输电系统功率传输，跳开换流器进线的断路器。
实施例一：
本申请实施例提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法包括：
当直流输电系统在单极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流、接地极线路2电流和运行极的中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
结合图2具体介绍，图2中，极1处于单极大地回线运行方式，从接地极流过的电流经接地极线开关设备依次进入极1中性母线、极1换流阀、极1极母线，最后通过极1输电线路流出换流站。极1的接地极线故障保护采集接地极线路1电流IDEL1、接地极线路2电流IDEL2、极1中性母线电流IDNE1。当|IDEL1-IDEL2|大于第一电流定值，并且极1中性母线电流的相反值(-IDNE)减去接地极线路电流小于第二电流定值，则判定接地极线路发生故障。
实施例二：
本申请实施例提供的另一种直流输电系统接地极线路故障保护方法包括：当直流输电系统在双极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。
结合图3，直流输电系统处于双极大地回线运行方式，极2输电线路流进的电流有两个电流回路：第一电流回路的路径依次是极2极母线、极2换流阀、极2中性母线、极1中性母线、极1换流阀、极1极母线，最后通过极1输电线路流出换流站；第二电流回路的路径依次是极2极母线、极2换流阀、极2中性母线、最后通过接地极线路流出换流站。极1和极2的接地极线故障保护采集接地极线路1电流IDEL1、接地极线路2电流IDEL2、接地极线路2电流IDEL2、极1中性母线电流IDNE1。当|IDEL1-IDEL2|大于第一电流定值，并且极2中性母线电流减去极1中性母线的电流之后，接着减去接地极线路电流，其最后的差小于第二电流定值，则判定接地极线路发生故障。
实施例三：
如图4所示，本申请实施例提供的再一种直流输电系统接地极线路故障保护方法包括：
获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流；
检测直流输电系统运行方式，当直流输电系统在单极大地回线运行方式下，如下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
当直流输电系统在双极大地回线运行方式下，如果下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。
实施例四：
如图5所示为本申请实施例提供一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图，包括：当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，执行以下操作：
S10:检测接地极线路是否发生接地故障。可以通过比较接地极线路1电流IDEL1和接地极线路2电流IDEL2是否相等，如果两者差值的绝对值大于定值，则保护动作。也可以采用实施例一中的接地故障检测方式。
S11:当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作。即：直流输电系统通过控制系统的作用将输送的功率降为零功率，经过预设的时间后重新恢复输送的功率的操作指令。
S12:若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式。具体的，当直流输电系统在执行重启动操作后故障被清除则重启动成功，系统恢复正常运行。如果直流输电系统在执行重启动操作后故障仍然存在，则重启动失败，转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式。
S13:如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，即直流输电系统在转换至金属回线运行方式过程中，停留在转换过程中的某一中间状态而未进入设定的运行方式，则闭锁运行极。闭锁运行极包括停止直流输电系统功率传输，跳开换流器进线的断路器的操作。
结合图2为例，极1处于单极大地回线运行方式，当|IDEL1-IDEL2|大于第一电流定值，并且极1中性母线电流的相反值(-IDNE)减去接地极线路电流小于第二电流定值，则判定接地极线路发生故障。然后极1进行重启动。若重启动成功，极1恢复正常运行；如果重启动不成功则发出极1大地回线运行方式转极1金属回线运行方式指令，让极1进入单极金属回线运行方式，如图7所示。如果转换直流输电系统运行方式成功，则极1以金属回线运行方式继续运行；如果大地回线运行方式转金属回线运行方式失败，则闭锁极1。
实施例五：
如图6所示为本申请实施例提供一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图，当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，执行以下操作：
S20:检测接地极线路是否发生接地故障；可以通过比较接地极线路1电流IDEL1和接地极线路2电流IDEL2是否相等，如果两者差值的绝对值大于定值，则保护动作。也可以采用实施例二中的接地故障检测方式。
S21:当检测到接地极线路发生接地故障时，首先执行首次极平衡操作，即直流输电系统尝试通过控制系统的作用使得极1和极2的电流相等的操作。
S22:若首次极平衡成功，即直流输电系统执行极平衡操作后达到极1和极2的电流相等的状态，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，则在切换控制系统后进行再次极平衡操作。其中，切换控制系统即将运行状态的控制主机退到备用状态，备用状态的控制主机进入运行状态。
S23:若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则执行功率回降操作。功率回降即直流输电系统按预设的目标功率值和速率减少传输的功率的操作。
S24:如果功率回降成功，即直流输电系统执行功率回降操作后达到实际运行功率等于目标功率的状态，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，对剩余极执行重启动操作，即直流输电系统通过控制系统的作用将剩余极输送的功率降为零功率，经过预设的时间后重新恢复剩余极输送的功率的操作。
S25:若重启动成功，即剩余极在执行重启动操作后系统故障被清除，则系统维持单极大地回线运行模式。若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式，即如果直流输电系统在执行重启动操作后故障仍然存在，则重启动失败，转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式。
S26:如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，即直流输电系统在转换至金属回线运行方式过程中，停留在转换过程中的某一中间状态而未进入设定的运行方式，则闭锁剩余极。闭锁剩余极包括停止直流输电系统剩余极的功率传输，跳开换流器进线的断路器的操作。
如图3所示，直流输电系统处于双极大地回线运行方式，当|IDEL1-IDEL2|大于第一电流定值，并且极2中性母线电流减去极1中性母线的电流之后，接着减去接地极线路电流，其最后的差小于第二电流定值，则判定接地极线路发生故障。然后执行首次极平衡操作；若首次极平衡成功，即达到极1和极2的电流相等的状态，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，则发出切换控制系统指令，等控制系统切换成功之后，再发出极平衡指令。第二次极平衡执行完成之后，如果极平衡仍然不成功，则执行功率回降操作。功率回降执行完成之后，如果功率回降不成功，则闭锁其中任意一个极，本实施例中选择闭锁极2，则极1为剩余极。对极1执行重启动操作，若重启动成功，则系统维持极1单极大地回线运行模式。若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将极1从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式。如果转换直流输电系统运行方式成功，则极1以金属回线运行方式继续运行；如果大地回线运行方式转金属回线运行方式失败，则闭锁极1。
实施例六：
如图8所示为本申请实施例提供一种直流输电系统接地极线路故障保护方法流程图，包括：
检测直流输电系统运行方式，当直流输电系统在单极大地回线运行方式下时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；
若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极。
当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，首先执行首次极平衡操作；
若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，则在切换控制系统后进行再次极平衡操作；
若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则执行功率回降操作；
如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，对剩余极执行重启动操作；
若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
实施例七：
本申请实施例还提供了一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括运行方式判定模块、第一采样模块和第一故障判定模块。其中：
运行方式判定模块，用于判定直流输电系统运行方式，当处于单极大地回线运行方式下触发第一故障判定模块。
第一采样模块，用于获取接地极线路1电流、接地极线路2电流和运行极的中性母线电流。
第一故障判定模块，接收第一采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
可选的实施例中，上述装置还包括第二采样模块和第二故障判定模块。其中，
运行方式判定模块，还包括当处于双极大地回线运行方式下触发第二故障判定模块。
第二采样模块，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流。
第二故障判定模块，接收第二采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。
实施例八：
本申请实施例还提供另一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括运行方式判定模块、第二采样模块和第二故障判定模块。其中:
运行方式判定模块，用于判定直流输电系统运行方式，当处于双极大地回线运行方式下触发第二故障判定模块；
第二采样模块，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流；
第二故障判定模块，接收第二采样模块的采样电流以及运行方式判定模块的触发信号，对下述两个条件进行判定，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
实施例九：
本申请实施例提供的一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，包括单极大地回线运行方式处理单元和/或双极大地回线运行方式处理单元。
单极大地回线运行方式处理单元包括：第一故障检测子单元、第一重启动子单元和第一运行方式转换子单元，其中：
所述第一故障检测子单元，用于当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一重启动子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，触发第一运行方式转换子单元；
所述第一运行方式转换子单元，用于在重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极；
所述双极大地回线运行方式处理单元包括：第二故障检测子单元、第一极平衡子单元、第二极平衡子单元、功率回降子单元、第二重启动子单元和第二运行方式转换子单元，其中：
所述第二故障检测子单元，用于当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一极平衡子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行首次极平衡操作；若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，触发第二极平衡子单元；
所述第二极平衡子单元，用于当首次极平衡不成功时，在切换控制系统后进行再次极平衡操作；若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则触发功率回降子单元；
所述功率回降子单元，用于当再次极平衡仍然不成功时执行功率回降操作；如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，触发第二重启动子单元；
所述第二重启动子单元，用于对剩余极执行重启动操作；若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则触发第二运行方式转换子单元；
所述第二运行方式转换子单元，用于当重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
实施例十：
下面参照图9来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备200。图9显示的电子设备200仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，电子设备200以通用计算设备的形式表现。电子设备200的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元210、至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240等。
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元210执行，使得处理单元210执行本说明书描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法。
存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。
存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，电子设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与电子设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的上述方法。
软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例十一：
根据本申请的又一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序可以能够实现实施例一至六中所述的任意一种方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，其特征在于，所述保护方法包括：
当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，首先执行首次极平衡操作；
若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，则在切换控制系统后进行再次极平衡操作；
若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则执行功率回降操作；
如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，对剩余极执行重启动操作；
若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
2.如权利要求1所述的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，其特征在于，还包括，当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，执行以下操作：
检测接地极线路是否发生接地故障；
当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；
若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，则转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；
如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极。
3.如权利要求2所述的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，其特征在于，当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，所述检测接地极线路是否发生接地故障的方法为，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
4.如权利要求1所述的一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，其特征在于，当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，所述检测接地极线路是否发生接地故障的方法为，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：
1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；
2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和。
5.一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，其特征在于，包括双极大地回线运行方式处理单元；
所述双极大地回线运行方式处理单元包括：第二故障检测子单元、第一极平衡子单元、第二极平衡子单元、功率回降子单元、第二重启动子单元和第二运行方式转换子单元，其中：
所述第二故障检测子单元，用于当直流输电系统处于双极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一极平衡子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行首次极平衡操作；若首次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若极平衡不成功，触发第二极平衡子单元；
所述第二极平衡子单元，用于当首次极平衡不成功时，在切换控制系统后进行再次极平衡操作；若再次极平衡成功，则系统在极平衡方式下继续运行；若再次极平衡仍然不成功，则触发功率回降子单元；
所述功率回降子单元，用于当再次极平衡仍然不成功时执行功率回降操作；如果功率回降成功，则系统在回降后的功率水平下继续运行；如果功率回降不成功，则闭锁一个极，触发第二重启动子单元；
所述第二重启动子单元，用于对剩余极执行重启动操作；若重启动成功，系统维持单极大地回线运行模式；若重启动不成功，则触发第二运行方式转换子单元；
所述第二运行方式转换子单元，用于当重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将剩余极从大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁剩余极。
6.如权利要求5所述的一种直流输电系统接地极线路故障保护装置，其特征在于，还包括单极大地回线运行方式处理单元；
所述单极大地回线运行方式处理单元包括：第一故障检测子单元、第一重启动子单元和第一运行方式转换子单元，其中：
所述第一故障检测子单元，用于当直流输电系统处于单极大地回线运行方式时，检测接地极线路是否发生接地故障；
所述第一重启动子单元，用于当检测到接地极线路发生接地故障时，执行重启动操作；若重启动成功，系统恢复正常运行；若重启动不成功，触发第一运行方式转换子单元；
所述第一运行方式转换子单元，用于在重启动不成功时，转换直流输电系统运行方式将大地回线运行方式转换为金属回线运行方式；如果转换直流输电系统运行方式成功，则系统以金属回线运行方式继续运行；如果转换直流输电系统运行方式失败，则闭锁运行极。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
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