一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法

摘要

本发明涉及电力系统直流输电线路继电保护领域，尤其涉及一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其利用单端换流站直流线路侧电气量的特定频率分量的幅值实现区内故障、区外故障的判别。本发明主要用于电力系统中直流输电线路的单端量全线速动保护，该保护仅需要采用单端电气量，对采样频率要求不高，算法简单，在工程上易于实现；不仅具有动作速度快，选择性好，可靠性高的优点，而且理论完备易于整定。本发明所述的保护方法可以取代现有的行波保护作为直流输电线路的主保护，尤其适合于利用单端电气量实现特/超高压直流输电线路的全线速动保护。

主权项

一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其特征在于：该方法利用单端换流站直流输电线路侧特定频率电气量的幅值实现区内故障、区外故障的判别，包括以下步骤：步骤一，在单端换流站中，从本极直流输电线路侧的传感器中获得电气量信号；步骤二，根据本极电流计算单位时间内的电流突变，大于起动门槛值时起动该保护；步骤三，利用控制保护系统中的数字滤波器对从步骤一中获得的电气量信号进行滤波，获得特定频率电气量；步骤四，计算滤波得到的特定频率电气量的幅值；步骤五，比较特定频率电气量的幅值与设定门槛值的大小，实现区内故障、区外故障判别；其中，步骤三所述的特定频率电气量的获取，包括以下步骤：1）以平波电抗器和直流滤波器构成直流滤波环节，该直流滤波环节与直流输电线路连接的一端设有传感器，该传感器包括分流器和分压器；2）获得线路区外故障时从单端换流站侧看所述直流滤波环节的最小输入阻抗，并获得该最小输入阻抗在不同频率下的阻抗幅值，在此情况下流过直流输电线路侧的分流器的电流最大；3）获得线路区内故障时从直流输电线路侧看直流滤波环节的最大输入阻抗，并获得该最大输入阻抗在不同频率下的阻抗幅值，在该情况下流过直流输电线路侧分流器的电流最小；4）将获得的上述最小输入阻抗的阻抗幅值与最大输入阻抗的阻抗幅值进行对比，最小输入阻抗的阻抗幅值比最大输入阻抗的阻抗幅值大10倍以上或100倍以上所对应的频点或频段即为特定频率点电气量或特定频率段电气量。