[发明专利]一种多端柔性直流系统阶段式过电流保护方法及系统

说明书

一种多端柔性直流系统阶段式过电流保护方法及系统，包括：根据采集的电流数据判断故障是否发生；当故障发生时，根据所述电流数据和预设的过电流保护整定值确定过电流保护段是否发生动作，同时闭锁不动作的过电流保护段；当故障清除后，解锁所有闭锁的过电流保护段。本发明的技术方法具有选择性强，且动作速度快的优点，能够满足未来多端柔性直流电网建设的需求。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种多端柔性直流系统阶段式过电流保护方法及系统。

背景技术

近年来，随着分布式电源的飞速发展，储能技术的不断完善，电动汽车等直流负荷的不断增加，以及电力电子技术的飞跃式发展，柔性直流输、配电技术已经成为了国内外研究和应用的热点。尤其是多端柔性直流系统，由于其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立灵活控制等方面所具有的巨大优势，正成为未来电网发展的主流趋势。然而，柔性直流电网的发展尚面临着几大难点，其中直流故障的快速有效识别和隔离是最为关键的技术难点之一。与传统的交流系统或常规的直流系统相比，柔性直流系统具有“低阻尼”特性，直流故障发生后，故障电流非常大，故障发展过程极快，通常在几个ms内就能危及整个电网的安全。尤其在多端柔性直流电网中，多个换流站故障电流的叠加使得线路的过流危害更加突出。因此，快速且有选择性的切除故障线路，保证柔性直流电网的安全可靠运行是柔性直流电网建设的关键技术。

目前，已建成投运的柔性直流工程大多采用交流侧断路器来切除直流侧故障，该方法虽然简单，可靠，不需要利用直流断路器，投资成本低，但是缺乏选择性，且动作速度慢，不能满足未来多端柔性直流电网建设需求。

发明内容

为了解决现有技术中所存在缺乏选择性，且动作速度慢，不能满足未来多端柔性直流电网建设需求的不足，本发明提供一种多端柔性直流系统阶段式过电流保护方法及系统。

本发明提供的技术方案是：

一种多端柔性直流系统阶段式过电流保护方法，包括：

根据采集的电流数据判断故障是否发生；

当故障发生时，根据所述电流数据和预设的过电流保护整定值确定过电流保护段是否发生动作，闭锁不动作的过电流保护段；

当故障清除后，解锁所有闭锁的过电流保护段。

优选的，根据预先采集的电流数据判断故障是否发生，包括：

根据采集的电流数据计算电流变化率；

判断所述电流变化率是否超过故障阀值，若所述电流变化率超过故障阈值，则发生故障；否则，没有发生故障。

优选的，所述根据预先采集的电流数据计算电流变化率的计算式如下：

式中，i(t)为t时刻的电流数据采样值，i(t-ΔT)是上一时刻的电流数据采样值，ΔT为采样时间间隔。

优选的，所述过电流保护整定值的设定，包括：

选取被保护线路末端短路时的短路电流在第一延时时间后的数值作为过电流保护I段的整定值的参考值并且配合过电流保护I段的可靠系数计算过电流保护I段整定值；

选取被保护线路的相邻线路末端短路电流在第一延时时间后的数值作为过电流保护II段的整定值的参考值并且配合过电流保护II段的可靠系数计算过保护电流II段整定值；

所述过电流保护I段整定值大于过电流保护II段整定值。

优选的，所述过电流保护I段整定值，按下式计算：

式中，表示过电流保护I段的整定值；表示过电流保护I段的可靠系数；表示过电流保护I段的整定值的参考值。