一种考虑电磁耦合关系的直流输电线路保护配置整定方法

摘要

本发明公开了一种考虑电磁耦合关系的直流输电线路保护配置整定方法，包含步骤1：线路故障分析判断；步骤2：保护启动；步骤3：选极逻辑；步骤4：干扰排除；步骤5：边界判定。本发明客观而准确地考虑了高压直流输电线路故障可能出现的情形，并考虑了极线间电磁耦合关系所致的故障极对正常极的影响，弥补了现有保护不够全面的问题，在不需对原有线路保护更换硬件的基础上对逻辑上进行调整，工程可用性强，提高了高压直流输电线路保护对可能出现的因电磁耦合关系误动作抗干扰能力，并增强了对线路故障的灵敏性和有效性，实现高压直流输电线路保护工程的技术性和经济性的统一、可靠性和灵敏性的统一。

主权项

一种考虑电磁耦合关系的直流输电线路保护配置整定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：线路故障分析判断，确定高压直流输电线路类型，由直流系统识别该线路对应的故障；步骤二：保护启动，通过采集极线路现有保护安装处的电压变化量信号，计算电压突变量，若超过定值，则启动保护逻辑进入下一步骤；其判据启动定值为：$\left\{\begin{array}{c}\left|\Delta u_{\mathrm{Ri}}\right|>k_R\\ \left|\Delta u_{\mathrm{Ii}}\right|>k_I\end{array}\right.$式中，i=1,2；R和I分别代表整流侧和逆变侧；k_R和k_I分别为线路整流侧和逆变侧保护判据的启动门槛值；其所构成的直流输电线路保护的判定公式为$\left\{\begin{array}{c}\left|\Delta u_{\mathrm{Ri}}\right|/\left|\Delta u_{\mathrm{Rj}}\right|>k_{R1}\\ q=\mathrm{sign}\left(\mathrm{M\Delta }{u}_{\mathrm{Ri}}\right)=-1\\ p=\mathrm{sign}\left(\mathrm{M\Delta }{i}_{\mathrm{Ri}}\right)\times \mathrm{sign}\left(\mathrm{M\Delta }{i}_{\mathrm{Ii}}\right)=-1\end{array}\right.,$式中，i=1,2,3,4;j=1,2,3,4;j≠i；M表示对信号进行小波变化处理；R和I分别代表整流侧和逆变侧；k_R1为线路整流侧两极电压突变量比值整定值；MΔi_Ri，MΔi_Ii分别表示Δi_Ri，Δi_Ii的小波变换模极大值；sign(MΔi_Ri)，sign(MΔi_Ii)分别表示MΔi_Ri，MΔi_Ii的极性；sign(MΔu_Ri)表示Δu_Ri的小波变换模极大值的极性；Δu_Ri和Δu_Rj分别表示整流侧i极和j极线路电压变化量；Δi_Ri和Δi_Ii分别表示整流侧和逆变侧i极线路电流变化量；步骤三：选极逻辑，在保护逻辑启动后，保护开始计算两极电压突变量的比值，若比值超过k_R1，则说明故障极为本极，对于双回线路，进入步骤四干扰排除；对于单回线路则继续进行保护逻辑，如果电压突变量比值超过k_R2，这说明直流线路上发生了雷击干扰，保护复归；但如果电压突变量比值未超过k_R2，则说明线路上发生故障，进入步骤五进行边界判定；所述k_R2为单回线路保护逻辑用于区分雷击干扰和雷击故障的电压突变量比值整定值;步骤四：干扰排除，保护对电压波形进行小波变换，得到第五尺度下的小波变换的模极大值，若其为负，说明是雷电干扰，保护复归，但如果是正，则说明不是雷电干扰，进入边界判定；步骤五：边界判定，保护读取整流侧与逆变侧电流信号，并对电流信号进行小波变换，并根据两侧小波变换的模极大值的极性来判断是否启动线路保护；若两侧电流的小波变换模极大值极性相反则启动线路保护，否则保护复归。