[发明专利]一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护方法和系统。该方法包括：获取多端直流电网中标定线路的保护装置安装处的电流，对所述电流进行多层小波分解，获得多个频带；利用历史数据，获得指示所述标定线路的区内故障灵敏度和区外故障可靠性的指标，根据所述指标从多个所述频带中选择标定数量的所述频带作为特征频带，并对所述特征频带的权重进行赋值；确定所述特征频带的信度，并根据所述信度对所述权重进行更新，根据更新后的权重确定所述标定线路发生区内故障或区外故障，并对所述标定线路进行相应保护。本发明的技术方案可以在进行边界保护时兼顾可靠性及灵敏性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护方法和系统。

背景技术

多端柔性直流输电技术使得电力传输的网架结构逐渐从传统点对点式向多电源供电、多落点受电的“强交强直”型坚强电网转变。但与这种拓扑结构层面上的大幅升级不相匹配的是，多端柔直电网本身的故障隔离技术尚不成熟。当直流线路上发生故障时，目前仍主要借助于交流断路器或改进拓扑结构的换流器限制故障电流并清除故障，而这些方案实质上仅仅是点对点式直流系统故障处理方式的直接沿用。

目前的保护方案的边界保护原理：以线路直流电抗器、子模块电容等元件为边界，借助区内外故障时刻电抗器电压变化特性、高频电流幅值及能量的差异性，以区外下级线路出口处最严重故障场景下本地保护测量得到的特征分量(电流大小、行波幅值、小波能量值等)为依据设定门槛值，一旦某故障场景下本地保护测得的特征分量大于该门槛值，保护立即动作，从而实现选择性的边界保护。然而对于多端柔直电网而言，其故障特征分量的频域分布特性不仅与一次设备(换流器、直流电抗器、柔直线路)的参数、接线方式、空间分布等多种因素存在密切联系，且与故障类型等多种随机因素有关。若仅采用以往工程中使用的单一判据作为保护是否动作的依据，则在换流器关断前的毫秒级短窗时间内，反映真实故障特性的保护特征量不一定能够准确落入所定义的特征频带。以小波变换为例，对于N层小波变换，一般能够得到N+1个频带(包含最低频带)，但以往工程中均选取最高频带分量构造判据，以确保最高灵敏度。然而，一旦存在区外故障合并噪声的工况，上述基于单一判据的保护极易误动作。为保证区外故障场景下保护的选择性，必须大幅提高其整定门槛、以严格躲过噪声干扰，这样做将会牺牲区内故障场景下保护的灵敏度，导致部分带过渡电阻的故障工况下保护无法选择性动作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护方法和系统。

一方面，本发明提供了一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护方法，该方法包括如下步骤：

获取多端直流电网中标定线路的保护装置安装处的电流，对所述电流进行多层小波分解，获得多个频带。

利用历史数据，获得指示所述标定线路的区内故障灵敏度和区外故障可靠性的指标，根据所述指标从多个所述频带中选择标定数量的所述频带作为特征频带，并对所述特征频带的权重进行赋值。

确定所述特征频带的信度，并根据所述信度对所述权重进行更新，根据更新后的权重确定所述标定线路发生区内故障或区外故障，并对所述标定线路进行相应保护。

另一方面，本发明提供了一种用于多端直流电网的综合判据型边界保护系统，该系统包括：

获取模块，用于获取多端直流电网中标定线路的保护装置安装处的电流，对所述电流进行多层小波分解，获得多个频带。

处理模块，用于利用历史数据，获得指示所述标定线路的区内故障灵敏度和区外故障可靠性的指标，根据所述指标从多个所述频带中选择标定数量的所述频带作为特征频带，并对所述特征频带的权重进行赋值。

保护模块，用于确定所述特征频带的信度，并根据所述信度对所述权重进行更新，根据更新后的权重确定所述标定线路发生区内故障或区外故障，并对所述标定线路进行相应保护。