[发明专利]一种高压直流线路自适应低电压保护方法

说明书

本发明提供了一种高压直流线路自适应低电压保护方法，包括：实时监测直流输电控制系统的负荷和整流侧电压；将直流线路接地故障等效为直流线路的对地电容和接地电阻，建立直流线路接地故障前后的电路分析模型；在疑似发生直流线路接地故障时，读取疑似故障前的负荷瞬时值和整流侧电压瞬时值，利用所述电路分析模型求解发生直流接地故障时整流侧电压的理论值；以所述的整流侧电压理论值作为整定值，读取疑似故障后的整流侧电压实时值，与所述的整定值作比较，若整流侧电压实时值小于整定值，则判定直流线路发生接地故障并启动低电压保护；若否，则不启动低电压保护。该方法能根据直流负荷变化自适应调整保护整定值，提高了低电压保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，特别是涉及一种高压直流线路自适应低电压保护方法。

背景技术

高压直流输电具有输送容量大、输送距离长、线损小、不存在系统稳定问题的优点而越来越受到重视并应用。此外，直流输电不会增加短路容量。近些年来，高压直流输电在我国发展迅速，如±660千伏宁东—山东直流输电工程、三峡—上海±500千伏直流输电工程、向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程，我国已经成为世界上高压直流输电应用较多的国家之一。可是，高压直流输电线路较长，发生接地故障的可能性也大，如果不及时采取措施切除接地故障，电力系统输出的功率会大大降低，发电机转子承受着极大的不平衡转矩，大大地破坏了电力系统的稳定性。因此，一旦出现高压直流线路发生接地故障，要尽快采取一定的措施切除故障，恢复高压直流线路的运行，保证用户正常用电和提高电力系统的稳定性。

高压直流输电先经过整流站将交流转化为直流，然后在逆变站将直流转化为交流。其中，在高压直流线路经过高阻接地时，整流侧的直流电压会降低，直流电流会增大；逆变侧的直流电压和直流电流都会下降。目前普遍采用低电压保护作为高压直流线路高阻接地故障的主要保护策略。然而，当前的低电压保护设定的整定值往往是固定的，由此会造成两个问题：一是高负荷时，接低导纳检测范围过大，低电压保护可能出现拒动；二是低负荷时，接地导纳检测范围过小，低电压保护可能出现误动。

因此，本发明希望低电压整定值应该根据负荷来调整，不会出现接地导纳过大或过小而使低电压保护不能正确动作。这样一来，线路低电压保护变得可靠得多。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高压直流线路自适应低电压保护方法，以根据系统负荷来调整低电压整定值，规避接地导纳过大或过小对低电压保护造成的影响，提高线路低电压保护的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高压直流线路自适应低电压保护方法，包括：

实时监测直流输电控制系统的负荷和整流侧电压；

将直流线路接地故障等效为直流线路的对地电容和接地电阻，建立直流线路接地故障前后的电路分析模型；

在疑似发生直流线路接地故障时，读取疑似故障前的负荷瞬时值和整流侧电压瞬时值，并利用所述电路分析模型求解发生直流接地故障时整流侧电压的理论值；

以所述的整流侧电压理论值作为整定值，读取疑似故障后的整流侧电压实时值，并与所述的整定值作比较，若整流侧电压实时值小于整定值，则判定直流线路发生接地故障并启动低电压保护；若否，则不启动低电压保护。

上述方法，是在一定的负荷下，通过测量整流侧的直流电压，然后与整流侧电压整定值相比较，由此做出低电压保护动作或不动作的决定；当负荷改变时，系统自动重新测量正常运行时整流侧的直流电压，重新整定低电压保护的动作值；由此，适应不同负荷下的高压直流线路的低电压保护，避免接地导纳过大或过小而使低电压保护不能正确动作。