[发明专利]一种直流电网自适应重合闸方法

说明书

本发明属于电力系统继电保护和自动化领域，具体涉及一种直流电网自适应重合闸方法：一种直流电网自适应重合闸方法：在故障极断路器跳闸后，经过相当的延时保证故障点充分去游离；对于单极接地故障，将故障极端电压检测值与单极接地故障重合闸直流电压阈值进行比较，若故障极端电压绝对值大于单极接地故障重合闸直流电压阈值，则认为故障已经消失，可以对故障极线路进行重合闸操作；对于双极短路故障，首先将故障线路其中一极两端的断路器先后重合，即先恢复单极运行；在重合后检测故障线路非重合极的电压，若非重合极电压小于双极短路故障重合闸直流电压阈值，则说明正负极间已不存在物理连接点，故障类型为瞬时性且已被完全清除，可以重合负极两端断路器，恢复线路正常运行。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护和自动化领域，具体涉及一种对称双极接线结构MMC直流电网自适应重合闸方法。

背景技术

近年来，我国风力发电、光伏发电等可再生能源装机容量不断扩大，使得发电中心远离负荷中心。高压直流输电方式因为适用于远距离大容量的输电，获得了较大的关注和发展。目前，具有有功和无功功率独立控制属性的MMC换流器广泛应用在柔性直流输电实际工程中，具有输出电压等级高、开关损耗低和输出电压波形好等优点。

利用MMC-HVDC虽然可以大大提高清洁能源发电基地的并网效率，并缓解电压波动对电网造成的冲击，但同时也对系统安全稳定运行提出了更高要求。目前高压大容量的柔性直流电网多采用架空线的“半桥子模块结构+高压大电流直流断路器”的拓扑结构，系统故障率较高且多为瞬时性故障，直流侧故障对整个柔性直流电网产生十分严重的影响，因此需要完整可靠的自动重合闸方案来提高系统运行的可靠性。适用于柔性直流电网的重合闸技术具重要价值和研究前景。目前重合闸技术的主要问题在于难以区分瞬时性故障和永久性故障。传统自适应重合闸方法中进行故障性质判别的方法有两种：一是在重合闸之前根据系统电压电流电弧等参数情况判断故障性质；二是利用脉冲关合技术进行重合闸，再根据重合期间的电压电流数据判断故障性质。但这两种方法计算量大，易受谐波干扰，实际应用难度较高。由于柔性直流电网对自动重合闸时限要求更高，传统自适应重合闸方法已不再适用。目前急需一种能够应用于高压大容量柔性直流电网的新型自适应重合闸方法。因此，针对直流电网各种类型故障，设计新型自适应重合闸方法，是直流电网发展与推广的迫切需求。配合先进的高压大容量直流断路器，继电保护装置能够快速地实现故障处理功能，从而提高系统供电的可靠性。

发明内容

本发明提出了一种通过检测电压偏移量来判断故障性质的方法，该方法不需要考虑电弧复杂的动态特性，降低了判断复杂性，并以此方法为基础整理了一整套适用于直流电网的自适应重合闸方案，解决了直流电网中盲目重合的问题。技术方案如下：

一种直流电网自适应重合闸方法，包括如下步骤：

(1)在故障极断路器跳闸后，经过相当的延时保证故障点充分去游离；

(2)对于单极接地故障，将故障极端电压检测值与单极接地故障重合闸直流电压阈值进行比较，若满足式(1)即故障极端电压绝对值大于单极接地故障重合闸直流电压阈值，则认为故障已经消失，可以对故障极线路进行重合闸操作；若不满足式(1)，则可判定故障为永久性故障，此时不重合故障极并进行沿线检修；

|U_dcf|＞ΔU_thd1 (1)

式中，U_dcf表示故障极端电压检测值；ΔU_thd1表示单极接地故障重合闸直流电压阈值，其大小设置为0.5U_in；