[发明专利]特高压直流输电线路线模电压S变换的边界元件方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是一种利用线模电压S变换能量比值的特高压直流输电线路故障边界元件方法。

背景技术

目前如何提高直流线路运行的安全性和可靠性已成为急需解决的问题，能否对直流线路故障做出正确判断是直流线路保护的关键。目前，世界上广泛采用行波保护作为高压直流线路保护的主保护，其快速的单端量保护是依据电压行波的突变量、电压行波变化率和电流变化梯度作为判据的。它具有超高速动作特性，不受电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容影响等优点。但根据国内外实际运行的相关资料显示，目前使用的直流线路行波保护(主要由ABB和SIEMENS两家公司提供)却受存在因线路末端平波电抗器和直流滤波器的影响，导致电压变化率减小；电压变量和地模波受故障距离影响；方向行波变化率受过渡电阻影响等问题。正是因为这些影响因素的存在，有时会导致现有的直流保护装置拒动。

发明内容

本发明的目的是克服现有的单端量保护的不足，提供一种利用线模电压S变换能量比值的特高压直流输电线路故障边界元件方法。

直流输电系统包括直流输电线路和直流线路两端的平波电抗器和直流滤波器，其中的平波电抗器和直流滤波器构成了直流输电线路高频暂态量的“天然”边界，并且边界频率特性分析表明线路边界内、外故障信号的高频分量存在显著的特征差异，据此可以提出刻画区内外故障识别的判据。

本发明是基于利用高频分量特征的直流输电线路单端超高速保护原理(其原理框图如图1)上提出的一种边界元件方法。

本发明的具体实现按以下步骤进行：

(1)直流线路发生故障后，启动元件立即启动。根据保护安装处测得的两极直流电压、采用Karenbauer变换矩阵，求出线模电压u₁：

u₁＝(u₊-u_-)                    (1)

式中，u₊为正极直流电压，u_-为负极直流电流。

(2)对线模电压进行S变换，其采样频率为100kHz，采样序列长度为200点，经S变换得到101×200的复矩阵：

U[n]=1NΣk=0N-1u[k]e-j2πkn/N---(2)]]>