CN116826661A - 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 - Google Patents
一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116826661A CN116826661A CN202310669476.3A CN202310669476A CN116826661A CN 116826661 A CN116826661 A CN 116826661A CN 202310669476 A CN202310669476 A CN 202310669476A CN 116826661 A CN116826661 A CN 116826661A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- line
- negative
- positive
- voltage
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 34
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 20
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 20
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直流线路的距离保护方法、装置和系统，属于电力系统继电保护技术领域，所述方法包括：针对每个电路，对测量电流进行频谱分解，利用得到的电流分量对应的线路频率参数计算电流分量造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落，并选出主要电流分量造成的电压降落进行叠加，以计算本线路上的整定点补偿电压；进而利用本线路上测量电压和整定点补偿电压的比值极性判定所处线路的故障类型，并根据故障类型进行故障处理；本发明故障判据简单能够快速进行故障处理，且避免了线路参数频变特性带来的影响，最终快速稳定地对电力系统进行直流电路的距离保护，提升了电力系统的安全稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域，更具体地，涉及一种直流线路的距离保护方法、装置和系统。
背景技术
直流输电系统有输送距离远、输送容量大、控制灵活，以及可实现交流系统间非同步联网等优点，在世界范围内得到了广泛的应用。高压直流输电线路输电距离远，故障概率高，直流线路保护作为直流输电工程保护系统不可或缺的组成部分，承担着快速检测并清除线路故障的重大任务，其表现的优劣直接影响到整个直流输电工程的运行性能。
现行的直流输电线路保护通常采用的是ABB和SIEMENS公司的保护方案。其中，直流线路行波保护作为主保护，对直流线路上的故障产生最快速的响应；微分欠压保护是行波保护的后备保护，当行波保护退出运行时，微分欠压保护作为直流输电线路的主保护投入运行；直流线路纵差保护作为行波保护及微分欠压保护的后备保护而配置，主要用于检测输电线路上发生的高阻接地故障。然而，行波保护与微分保护耐过渡电阻能力差，可靠性低且整定依赖于仿真；差动保护作为后备保护，若主保护未响应，差动保护一般需经过600ms的闭锁延时，以及500ms的保护判据延时才能动作，延时过长导致故障极已被闭锁，造成不必要的停运。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种直流线路的距离保护方法、装置和系统，其目的在于针对每个电路，通过对测量电流进行频谱分解，利用得到的电流分量对应的线路频率参数计算电流分量造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落，并选出主要电流分量造成的电压降落进行叠加，以计算本线路上的整定点补偿电压，利用本线路上测量电压和整定点补偿电压的比值极性判定所处线路的故障类型，并进行故障处理；本发明故障判据简单能够快速进行故障处理，且避免了线路参数频变特性带来的影响，由此解决现有技术中直流线路主保护后备保护动作延时过长和线路参数频变特性造成不利影响的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种直流线路的距离保护方法，包括：
S1：在发生故障后采集保护安装处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
S2：对正负极线路各自的测量电流进行频谱分解，得到一系列不同频率的正极线路电流分量和一系列不同频率的负极线路电流分量；
S3：利用各正极线路电流分量和负极线路电流分量对应的线路频率参数，计算正极线路电流分量和负极线路电流分量各自造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落；
S4：针对每个线路，对电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落进行叠加得到压差值，将本线路上的测量电压与对应压差值的差值作为本线路上的整定点补偿电压；
S5：利用每个线路对应的所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
在其中一个实施例中，所述S2包括：
利用频谱分析方法对所述直流线路中正极线路上的测量电流iP进行分解，得到n个不同频率的正极线路电流分量iP1，iP2，…和iPn；
利用频谱分析方法对所述直流线路中负极线路上的测量电流iN进行分解，得到n个不同频率的负极线路电流分量iN1，iN2，…和iNn。
在其中一个实施例中，所述S2包括：
选取一定长度的时间窗，在所述时间窗内对正极线路测量电流与负极线路测量电流利用Prony算法进行分解，得到正极线路一系列电流分量iP1，iP2，…和iPn与负极线路一系列电流分量iN1，iN2，…和iNn。
在其中一个实施例中，所述S3包括：
利用公式计算正极线路电流分量ipk在正极线路上造成的电压降落uPPk和在负极线路上造成的电压降落uNPk；n为电流分量的个数；
利用公式计算负极线路电流分量iNk在正极线路上造成的电压降落uPNk和在负极线路上造成的电压降落uNNk，n为电流分量的个数。
在其中一个实施例中，所述S4包括：
S41：对各所述正极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前a个为正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对各所述正极线路电流分量在负极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前b个为正极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；对各所述负极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前c个为负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对各所述负极线路电流分量在负极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前d个为负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；
S42：将正负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落相加得到正极压差电压，将正极线路的测量电压与所述正极压差电压的差值作为正极线路整定点补偿电压；将正负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落相加得到负极压差电压，将负极线路的测量电压与所述负极压差电压的差值作为负极线路整定点补偿电压。
在其中一个实施例中，所述S5中利用所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定故障类型，包括：
若故障后第一预设时间内正极线路测量电压与正极线路整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生正极线路区内故障；
若故障后第二预设时间内负极线路测量电压与所述负极线路整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生负极线路区内故障。
在其中一个实施例中，所述S5中根据所述故障类型执行相应动作策略，包括：
若发生正极线路区内故障，则使正极线路进行故障重启；
若发生负极线路区内故障，则使负极线路进行故障重启。
按照本发明的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护装置，包括：
采集模块，用于在发生故障后采集保护安装处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
分解模块，用于对正负极线路各自的测量电流进行频谱分解，得到一系列不同频率的正极线路电流分量和一系列不同频率的负极线路电流分量；
计算模块，用于利用各正极线路电流分量和负极线路电流分量对应的线路频率参数，计算正极线路电流分量和负极线路电流分量各自造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落；
选取模块，用于针对每个线路，对电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落进行叠加得到压差值，将本线路上的测量电压与对应压差值的差值作为本线路上的整定点补偿电压；
判定模块，用于利用每个线路对应的所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
按照本发明的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明针对每个电路，通过对测量电流进行频谱分解，利用得到的电流分量对应的线路频率参数计算电流分量造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落，并选出主要电流分量造成的电压降落进行叠加，以计算本线路上的整定点补偿电压，利用本线路上测量电压和整定点补偿电压的比值极性判定所处线路的故障类型，并进行故障处理；本发明故障判据简单能够快速进行故障处理，且避免了线路参数频变特性带来的影响，最终能够快速稳定地对电力系统进行直流电路的距离保护，提升了电力系统的安全稳定性。
(2)本方案通过频谱分析方法，能够将电流分解成一系列不同频率的电流分量。
(3)本方案通过Prony算法对电流进行频谱分析，更适合故障暂态期间电流衰减振荡特性。
(4)本方案通过相关线路参数，计算各电流分量在正负极线路上造成的电压降落。
(5)本方案通过计算电流各频率分量在正负极线路上造成的电压降落，选取主要频率分量造成的电压降落叠加得到正负极线路的压差电压，进而得到正负极线路补偿电压。
(6)本方案通过正负极线路测量电压与整定点补偿电压的比值，判据简单，能够快速进行故障判定，可以实现了故障区域的快速判断。
(7)本方案通过故障区域判断结果，判据简单，能够快速进行故障判定，进而实现了动作策略的正确执行。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的典型双极直流输电系统结构示意图。
图2是本发明一实施例中直流线路距离保护方法的流程图。
图3为本发明一实施例中双极直流输电系统正极被保护线路距整流侧600km处发生单极接地故障时，整定点实际电压与计算得到的整定点补偿电压。
图4为本发明一实施例中双极直流输电系统正极被保护线路距整流侧800km处发生单极接地故障时，整定点实际电压与计算得到的整定点补偿电压。
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。
需要说明的是，以下实施例以典型的双极直流输电系统为例进行说明，如图1所示，典型的双极直流输电系统包含整流侧交流等值电源1、整流侧交流线路2、整流侧交流母线3、正极整流侧换流变4、正极整流侧换流站5、正极整流侧平波电抗器6、正极整流侧直流滤波器7、正极整流侧直流母线8、被保护正极直流线路9、正极逆变侧直流母线10、正极线路整流侧继电保护装置11、正极线路逆变侧继电保护装置12、负极整流侧换流变13、负极整流侧换流站14、负极整流侧平波电抗器15、负极整流侧直流滤波器16、负极整流侧直流母线17、被保护负极直流线路18、负极逆变侧直流母线19、负极线路整流侧继电保护装置20、负极线路逆变侧继电保护装置21、整流侧接地极22、正极逆变侧直流滤波器23、负极逆变侧直流滤波器24、正极逆变侧平波电抗器25、负极逆变侧平波电抗器26、正极逆变侧换流站27、负极逆变侧换流站28、逆变侧接地极29、正极逆变侧换流变30、负极逆变侧换流变31、逆变侧交流母线32、逆变侧交流线路33、逆变侧交流系统等值电源34，整流侧交流等值电源1通过整流侧交流线路2与整流侧交流母线3相连，整流侧交流母线3通过正极整流侧换流变4与正极整流侧换流站5相连，正极整流侧换流站5通过平波电抗器6和正极整流侧直流滤波器7与正极整流侧直流母线8相连，正极整流侧直流母线8通过被保护直流线路9与正极逆变侧直流母线10相连，正极线路整流侧继电保护装置11安装在正极整流侧直流母线8出口处，正极线路逆变侧继电保护装置12安装在正极逆变侧直流母线10出口处，负极整流侧换流变13安装在整流侧交流母线3出口处，负极整流侧换流站14通过负极整流侧平波电抗器15和负极整流侧直流滤波器16与负极整流侧直流母线17相连，负极整流侧直流母线17通过被保护负极直流线路18与负极逆变侧直流母线19相连，负极线路整流侧继电保护装置20安装在负极整流侧直流母线17出口处，负极线路逆变侧继电保护装置21安装在负极逆变侧直流母线19出口处，整流侧接地极22与正极整流侧换流站5与负极整流侧换流站14相连，正极逆变侧直流滤波器23位于正极逆变侧直流母线10出口反方向，负极逆变侧直流滤波器24位于负极逆变侧直流母线19出口反方向，正极逆变侧平波电抗器25与正极逆变侧直流滤波器23相连，负极逆变侧平波电抗器26与负极逆变侧直流滤波器24相连，正极逆变侧换流站27与正极逆变侧平波电抗器25相连，负极逆变侧换流站28与负极逆变侧平波电抗器26相连，逆变侧接地极29正极逆变侧换流站27和负极逆变侧换流站28相连，正极逆变侧换流变30与逆变侧和负极逆变侧换流变31分别与逆变侧交流母线32相连，逆变侧交流母线32通过逆变侧交流线路33与逆变侧交流系统等值电源34相连。
如图2所示，本发明提供了一种直流线路距离保护方法，包括：
S1：当发生故障时，将故障时刻后保护安装处采集的电压与电流经过低通滤波器处理；
具体的，将故障时刻后正极线路整流侧与逆变侧保护安装处采集的电压与电流经过数字低通滤波器处理；将故障时刻后负极线路整流侧与逆变侧保护安装处采集的电压与电流经过相同的数字低通滤波器处理。
S2：获取故障时刻后所述经低通滤波器处理的测量电流，对测量电流利用频谱分析方法进行分解，得到一系列频率分量。
S3：利用各电流分量频率对应的线路参数，计算各电流分量从保护安装处到整定点造成的电压降落。
具体的，利用正极线路各电流分量频率对应的线路参数，计算正极线路各电流分量在正极线路和负极线路上从保护安装处到整定点造成的电压降落；利用负极线路各电流分量频率对应的线路参数，计算负极线路各电流分量在正极线路和负极线路上从保护安装处到整定点造成的电压降落。
S4：对各电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落叠加，得到测量电压与整定点补偿电压的电压差，进而得到整定点的补偿电压。
具体的，对正极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落按从大到小的顺序排序，选取其中较大的若干个电压降落为正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对正极线路电流分量在负极线路上造成的电压降落按从大到小的顺序排序，选取其中较大的若干个电压降落为正极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；对负极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落按从大到小的顺序排序，选取其中较大的若干个电压降落为正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对负极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落按从大到小的顺序排序，选取其中较大的若干个电压降落为负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；将正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落和负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落叠加，得到正极线路测量电压与正极线路整定点补偿电压的电压差；将正极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落和负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落叠加，得到负极线路测量电压与整定点补偿电压的电压差；
S5：利用经低通滤波处理的测量电压与计算得到的补偿电压比值的极性判定故障类型，并根据所述故障类型执行相应动作策略。
具体的，若故障发生后测量电压与整定点补偿电压比值在一段时间内以直为负值，则发生了区内故障，对应线路进入重启。
在其中一个实施例中，所述S2包括：
获取直流线路正、负极线路测量电流iP与iN，分别利用Prony算法对测量电流进行分解，分别得到n个不同频率的电流分量iP1，iP2，…，iPn和iN1，iN2，…，iNn。
在其中一个实施例中，选取一定长度的时间窗，在该段时间窗内对正极线路测量电流与负极线路测量电流利用Prony算法进行分解，得到正极线路一系列电流分量与负极线路一系列电流分量。
在其中一个实施例中，所述S3包括：
利用公式计算正极线路电流分量ipk在正负极线路上分别造成的电压降落uPPk和uNPk，利用公式/>计算负极线路电流分量iNk在正负极线路上分别造成的电压降落uPNk和uNNk。
具体的，结合输电线路R-L模型，计算正极线路电流分量iPk在正负极线路上分别造成的电压降落uPPk和uNPk。计算公式为：
结合输电线路R-L模型，计算负极线路电流分量iNk在正负极线路上分别造成的电压降落uPNk和uNNk。计算公式为：
其中，rs为该电流分量的频率对应的被保护线路单位长度自电阻；rm为该电流分量的频率对应的被保护线路单位长度互电阻；ls为该电流分量的频率对应的被保护线路单位长度自电感；lm为该电流分量的频率对应的被保护线路单位长度互电感；lset为保护安装处与整定点间距离。本处设置两个整定点，一段整定点设置于距整流侧35％处，二段整定点设置于距整流侧90％处。
S22：将正负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落相加，得到从正极线路保护安装处到整定点的电压降落，进而得到正极线路整定点补偿电压；将正负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落相加，得到从负极线路保护安装处到整定点的电压降落，进而得到负极线路整定点补偿电压。
在其中一个实施例中，所述S21包括：
结合输电线路R-L模型，计算正极线路频率分量iPk在正负极线路上分别造成的电压降落uPPk和uNPk。计算公式为：
结合输电线路R-L模型，计算正极线路频率分量iNk在正负极线路上分别造成的电压降落uPNk和uNNk。计算公式为：
其中，rs为被保护线路单位长度自电阻；rm为被保护线路单位长度互电阻；ls为被保护线路单位长度自电感；lm为被保护线路单位长度互电感；lset为保护安装处与整定点间距离。本处设置两个整定点，一段整定点设置于距整流侧35％处，二段整定点设置于距整流侧90％处。
在其中一个实施例中，所述S4包括：
S41：对正极线路各电流分量在正极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前50％为正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对正极线路各电流分量在负极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前50％为正极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；对负极线路各电流分量在正极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前50％为负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对负极线路各电流分量在负极线路上造成的电压降落进行由大到小进行排序，选取前50％为负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落。
S42：将正负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落相加，得到从正极线路测量电压与整定点补偿电压的电压差，用已知的正极线路保护安装处测量电压减去电压差，得到正极线路整定点补偿电压；将正负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落相加，得到从负极线路测量电压与整定点补偿电压的电压差，用已知的负极线路保护安装处测量电压减去电压差，得到负极线路整定点补偿电压。
在其中一个实施例中，所述S5包括：
S51：利用测量电压与整定点的补偿电压比值的极性判断故障性质。若故障后预设时间内正极线路测量电压与正极线路整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生正极线路区内故障；若故障后预设时间内负极线路测量电压与整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生负极线路区内故障。
S52：若判定为区内故障，则使对应线路进入故障重启。
具体的，若故障发生后0.2s内正极线路测量电压与整定点补偿电压的比值出现负值且持续时间超过20ms，则认为正极线路发生区内短路故障；
在本实施例中，设置正极整流侧继电保护装置11正方向被保护线路300km处发生接地短路故，正极线路整流侧保护装置测量电压整定点补偿电压的比值曲线如图3所示。正极线路整流侧保护装置测量电压与一段整定点补偿电压的比值和二段整定点补偿电压的比值在故障后保持负值且超过20ms，故判定为正极线路区内接地短路故障。
在本实施例中，设置负极整流侧继电保护装置20正方向被保护线路650km处发生接地短路故障，负极线路整流侧保护装置测量电压整定点补偿电压的比值如图4所示。负极线路整流侧保护装置测量电压与一段整定点补偿电压的比值在故障后0.1s内持续为正值，故判定为负极线路一段区外故障。负极线路整流侧保护装置测量电压与二段整定点补偿电压的比值在故障后保持负值且超过0.1s，故判定为负极线路二段区内故障。
从图3、图4中可以看出，本发明实施例提供的方法能够快速判断直流线路是否发生区内故障。
按照本发明的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护装置，包括：
采集模块，用于在发生故障后采集保护安装处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
分解模块，用于对正负极线路各自的测量电流进行频谱分解，得到一系列不同频率的正极线路电流分量和一系列不同频率的负极线路电流分量；
计算模块，用于利用各正极线路电流分量和负极线路电流分量对应的线路频率参数，计算正极线路电流分量和负极线路电流分量各自造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落；
选取模块，用于针对每个线路，对电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落进行叠加得到压差值，将本线路上的测量电压与对应压差值的差值作为本线路上的整定点补偿电压；
判定模块，用于利用每个线路对应的所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
按照本发明的另一方面，提供了一种直流线路的距离保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
按照本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
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 (10)
1.一种直流线路的距离保护方法，其特征在于，包括：
S1：在发生故障后采集保护安装处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
S2：对正负极线路各自的测量电流进行频谱分解，得到一系列不同频率的正极线路电流分量和一系列不同频率的负极线路电流分量；
S3：利用各正极线路电流分量和负极线路电流分量对应的线路频率参数，计算正极线路电流分量和负极线路电流分量各自造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落；
S4：针对每个线路，对电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落进行叠加得到压差值，将本线路上的测量电压与对应压差值的差值作为本线路上的整定点补偿电压；
S5：利用每个线路对应的所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
2.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S2包括：
利用频谱分析方法对所述直流线路中正极线路上的测量电流iP进行分解，得到n个不同频率的正极线路电流分量iP1，iP2，…和iPn；
利用频谱分析方法对所述直流线路中负极线路上的测量电流iN进行分解，得到n个不同频率的负极线路电流分量iN1，iN2，…和iNn。
3.如权利要求2所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S2包括：
选取一定长度的时间窗，在所述时间窗内对正极线路测量电流与负极线路测量电流利用Prony算法进行分解，得到正极线路一系列电流分量iP1，iP2，…和iPn与负极线路一系列电流分量iN1，iN2，…和iNn。
4.如权利要求2所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S3包括：
利用公式计算正极线路电流分量ipk在正极线路上造成的电压降落uPPk和在负极线路上造成的电压降落uNPk；n为电流分量的个数；
利用公式计算负极线路电流分量iNk在正极线路上造成的电压降落uPNk和在负极线路上造成的电压降落uNNk，n为电流分量的个数。
5.如权利要求1所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S4包括：
S41：对各所述正极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落由大到小进行排序，选取前a个为正极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对各所述正极线路电流分量在负极线路上造成的电压降落由大到小进行排序，选取前b个为正极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；对各所述负极线路电流分量在正极线路上造成的电压降落由大到小进行排序，选取前c个为负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落；对各所述负极线路电流分量在负极线路上造成的电压降落由大到小进行排序，选取前d个为负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落；
S42：将正负极线路主要电流分量在正极线路上造成的电压降落相加得到正极压差电压，将正极线路的测量电压与所述正极压差电压的差值作为正极线路整定点补偿电压；将正负极线路主要电流分量在负极线路上造成的电压降落相加得到负极压差电压，将负极线路的测量电压与所述负极压差电压的差值作为负极线路整定点补偿电压。
6.如权利要求5所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S5中利用所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定故障类型，包括：
若故障后第一预设时间内正极线路测量电压与正极线路整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生正极线路区内故障；
若故障后第二预设时间内负极线路测量电压与所述负极线路整定点补偿电压的比值一直为负值，则判断发生负极线路区内故障。
7.如权利要求6所述的直流线路的距离保护方法，其特征在于，所述S5中根据所述故障类型执行相应动作策略，包括：
若发生正极线路区内故障，则使正极线路进行故障重启；
若发生负极线路区内故障，则使负极线路进行故障重启。
8.一种直流线路的距离保护装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于在发生故障后采集保护安装处正负极线路各自电压与电流，并进行低通滤波处理，得到正负极线路各自的测量电流和测量电压；
分解模块，用于对正负极线路各自的测量电流进行频谱分解，得到一系列不同频率的正极线路电流分量和一系列不同频率的负极线路电流分量；
计算模块，用于利用各正极线路电流分量和负极线路电流分量对应的线路频率参数，计算正极线路电流分量和负极线路电流分量各自造成的从所述保护安装处到整定点的电压降落；
选取模块，用于针对每个线路，对电流分量造成的电压降落进行排序，选取主要电流分量造成的电压降落进行叠加得到压差值，将本线路上的测量电压与对应压差值的差值作为本线路上的整定点补偿电压；
判定模块，用于利用每个线路对应的所述测量电压和所述整定点补偿电压二者比值的极性判定所处线路的故障类型，根据所述故障类型执行相应动作策略。
9.一种直流线路的距离保护系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310669476.3A CN116826661A (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310669476.3A CN116826661A (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116826661A true CN116826661A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88140266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310669476.3A Pending CN116826661A (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116826661A (zh) |
-
2023
- 2023-06-06 CN CN202310669476.3A patent/CN116826661A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3537556B1 (en) | Method and system for fault locating and recovery of voltage source converter | |
| CN106655121B (zh) | 一种微电网母线低阻抗自适应保护方法 | |
| CN112134264B (zh) | 一种含逆变型分布式电源的配电网线路分区域保护方法 | |
| CN112615359B (zh) | 基于电压波形比较的交直流混联电网纵联保护方法及系统 | |
| CN104730420A (zh) | 一种节点电压估算及电压暂降的快速检测方法 | |
| CN111983377A (zh) | 高压直流输电线路故障判定方法和装置 | |
| Saber | A backup protection algorithm for bipolar line-commutated converter HVDC lines | |
| CN103577698B (zh) | 一种交直流混联系统的在线电压稳定判别方法 | |
| Keramat et al. | The new adaptive protection method for the compensated transmission lines with the series capacitor in a high share of wind energy resources by using PMU data | |
| CN115276072A (zh) | 抑制直流系统后续换相失败的方法、装置、终端及介质 | |
| US11063424B2 (en) | Adaptive protection method for impedance of parallel capacitors | |
| CN114204525B (zh) | 一种直流输电线路纵联保护方法及其应用 | |
| JP2004048855A (ja) | 距離継電装置 | |
| CN116826661A (zh) | 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 | |
| CN113779112B (zh) | 基于空间信息和大数据映射算法的电能质量分析系统 | |
| CN111308311A (zh) | 变流器滤波电路的故障诊断方法、装置、存储介质 | |
| CN110261713B (zh) | 一种诊断柔性直流电网换流器交流侧接地故障的方法 | |
| CN113972632B (zh) | 一种直流线路纵联方向保护方法、装置和系统 | |
| CN114465211B (zh) | 基于平波电感电压首波时间的柔直线路保护方法及系统 | |
| CN117477505A (zh) | 一种直流线路的距离保护方法、装置和系统 | |
| CN114884113B (zh) | 多馈入直流输电系统换相失败判别方法 | |
| CN113945804B (zh) | 一种交流输电线路故障方向判别方法 | |
| CN113852046B (zh) | 一种防止线路电抗器采用母线pt时匝间保护误动的方法及系统 | |
| CN117269605B (zh) | 一种谐振放大线路的辨识方法、介质及系统 | |
| CN111244914B (zh) | 一种适应柔直接入的线路保护方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |