[发明专利]一种基于直流换相失败检测的交流线路故障方向判别方法

说明书

本发明涉及一种基于直流换相失败检测的交流线路故障方向判别方法；首先检测逆变器是否发生换相失败，再进一步的，判断方向元件的工作状态；最后，判断故障方向；若方向元件对应的时间段内直流系统发生了换相失败故障，则闭锁保护；解决了由于换相失败所导致的交流方向保护拒动或误动，使故障扩大化的问题。

技术领域

本发明涉及线路故障判别的技术领域，特别是涉及一种基于直流换相失败检测的交流线路故障方向判别方法。

背景技术

目前，在交直流混联系统中，直流逆变侧交流系统发生故障时可能会导致换流设备发生换相失败。在发生换相失败时，直流系统向交流系统注入大量暂态间谐波成分，会对依赖工频分量的交流保护的动作行为造成影响。现有技术中，基于工频量的方向元件受换相失败的影响最大，易导致交流故障线路保护拒动及非故障线路保护误动，使故障扩大化。

发明内容

本发明为克服上述所述的不足，提供一种基于直流换相失败检测的交流线路故障方向判别方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于直流换相失败检测的交流线路故障方向判别方法，包括以下具体步骤：

S1.检测逆变器是否发生换相失败；

S2.判断方向元件的工作状态；

S3.通过方向元件计算故障的方向；

S4.根据步骤S2～S3，判断故障方向；

其中，所述的步骤S3的运行处理操作可分别发生在步骤S1处理前、步骤S1与步骤S2处理之间或步骤S2处理后。

优选的，所述的步骤S1具体如下：

交直流系统正常运行时，换流阀直流侧电流I_dH、I_dN和换流变压器阀侧电流I_acY、I_acD相等；根据以下公式作为逆变器是否发生换相失败的依据：

I_rmax(K_resI_res,I_setmin)

其中，I_r为动作电流：I_r＝I_dH-max(I_acY,I_acD)或I_r＝I_dN-max(I_acY,I_acD)；I_res为制动电流：I_res＝max(I_acY,I_acD)；K_res为制动系数；I_setmin为设定的最小整定值；若上述满足上述公式，则判定为换相失败；否则反之。

优选的，所述的步骤S2具体如下：

若方向元件对应的时间段内直流系统发生了换相失败故障，则闭锁保护，方向保护进入“闭锁状态”；若方向元件对应的时间段直流系统未发生换相失败故障，方向元件为“正常工作状态”；

其中，所述的对应时间段为：从当前时刻前30ms～40ms到当前时刻。

优选的，所述的步骤S3具体如下：

采用常规的继电保护方向元件计算故障的方向。

优选的，所述的步骤S4，基于步骤S2和S3，当同时满足方向元件为“正常工作状态”并且方向元件计算结果为故障正方向时，则继电保护装置判断故障方向为正向故障。