[发明专利]适用于混合直流输电线路的纵联行波保护方法

说明书

本发明公开了一种适用于混合直流输电线路的纵联行波保护方法，包括：LCC端保护单元和VSC端保护单元分别获取所在端的输电线路上的正、负极高频电压行波信号和正、负极高频电流行波信号；根据所在端的正极高频电流行波信号、负极高频电流行波信号及已知的故障极识别判据识别出LCC端故障极和VSC端故障极；识别出LCC端的故障极所对应的故障方向及VSC端的故障极所对应的故障方向；若LCC端的故障方向和VSC端的故障方向均为正向故障，确定故障类型为区内故障；否则，确定故障类型为区外故障；根据确定的故障类型执行相应的保护。应用本发明，可以解决现有技术存在的故障识别可靠性差、保护容易误动的技术问题。

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体地说，涉及电力系统的保护方法，更具体地说，是涉及一种适用于混合直流输电线路的纵联行波保护方法。

背景技术

随着电力系统规模的逐渐增长，具有输电距离长、输电容量大、输电效率高等特点的大容量交直流混联系统大量建设。LCC-HVDC系统作为一种电流源型高压直流输电系统，输电容量大、输电损耗小，但应用于逆变站时存在换相失败的风险。VSC-HVDC系统作为一种电压源型高压直流输电系统，可向无源系统输电，没有换相失败风险，且可实现一定的潮流控制，但其输电容量较难提高。因此，整流侧和逆变侧分别为LCC-HVDC原理和VSC-HVDC原理的LCC-VSC-HVDC混合直流输电系统得到了广泛应用。

目前，混合直流输电系统大部分仍采用传统基于电压变化量、电压变化率和电流变化率的行波保护方法。本质上，其利用的电压、电流频率较低，并不是严格意义上的行波保护方法。同时，现有保护方法作为一种单端量保护方法，也不具备方向识别能力，故障识别可靠性差，容易产生保护误动，这种现象在发生区外故障时尤为明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于混合直流输电线路的纵联行波保护方法，解决现有技术存在的故障识别可靠性差、保护容易误动的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种适用于混合直流输电线路的纵联行波保护方法，所述方法包括：

LCC端保护单元和VSC端保护单元分别获取所在端的输电线路上的正、负极高频电压行波信号和正、负极高频电流行波信号；

故障极识别：所述LCC端保护单元和所述VSC端保护单元分别根据所在端的正极高频电流行波信号、负极高频电流行波信号及已知的故障极识别判据识别出LCC端故障极和VSC端故障极；

故障方向识别：所述LCC端保护单元根据识别出的所述LCC端故障极所对应的高频电压行波采样值和高频电流行波采样值的乘积的积分值以及已知的LCC端故障方向判据，识别出LCC端的故障极所对应的故障方向；所述VSC端保护单元根据识别出的所述VSC端故障极所对应的高频电流行波的积分值以及已知的VSC端故障方向判据，识别出VSC端的故障极所对应的故障方向；

故障类型识别：若LCC端的故障方向和VSC端的故障方向均为正向故障，确定故障类型为区内故障；否则，确定故障类型为区外故障；

根据确定的故障类型执行相应的保护。

如上所述的方法，所述根据所在端的正极高频电流行波信号、负极高频电流行波信号及已知的故障极识别判据识别出故障极，具体包括：

计算故障极识别参数η：I_P,max和I_N,max分别为正极高频电流行波的峰值和负极高频电流行波的峰值；

根据所述故障识别参数η和故障极识别判据识别出故障极，故障极识别判据为：