[发明专利]一种基于站域信息的整流站故障区域识别方法

说明书

本发明公开了一种基于站域信息的整流站故障区域识别方法，首先确定出故障时刻t₀，然后计算出交流母线电压基频负序分量幅值与直流线路电压二次谐波分量幅值U_dL2(t)在t₀时刻后的增量积分比值，即相关系数λ，通过判断λ与故障识别阈值k_set之间的关系实现整流站交流区域与直流区域故障的识别，若λk_set，则判断发生的故障为整流站交流区域故障；若λk_set，则判断发生的故障为整流站直流区域故障。本发明赋予了直流100Hz保护对于整流站交流区域故障与直流区域故障的识别能力，可适用于所有的高压直流工程，不受故障类型、故障距离、过渡电阻、故障初始角以及噪声干扰的影响，具有良好的工程应用前景。

技术领域

本发明属于整流站故障识别技术领域，尤其涉及一种基于站域信息的整流站故障区域识别方法。

背景技术

随着“西电东送、北电南送”电网战略的全面实施，高压直流输电系统因其输电容量大、输电距离远、传输损耗低等优势，在我国电力格局中占据着越来越重要的地位。高压直流输电的基本原理是：送端发电站的电能通过交流线路输送到高压直流输电系统的整流站，由整流站将三相交流电转换为直流电，电能经过高压直流输电线路传输，在高压直流输电系统的逆变站进行逆变，将直流电转换为三相交流电，电能则通过与逆变站相连的交流线路输送给受端电网或电站。

在交流系统不对称故障、阀故障、阀基电子设备故障等可能导致阀的触发出现异常时,直流线路电流中会出现100Hz分量，引起100Hz保护动作，导致降功率运行，甚至直流系统闭锁。已有研究表明，长时间交流系统不对称故障期间，只要交流系统提供的换相电压能够维持换流阀的正常换相，直流系统就能够持续稳定运行。因此，在交流系统不对称故障期间不降低功率、也不闭锁，显然对系统稳定、特别是交流故障后系统的快速恢复非常有利。但按照目前实际工程中的保护策略及整定方式，不能区分两类故障，可能会带来因交流系统不对称故障导致不必要的直流闭锁，例如，天广直流“6·23事故”即为在交流系统故障时，直流100Hz保护误动作，导致直流系统误停运的事故。

发明内容

为了能准确、可靠的识别出整流站直流区域故障和交流区域不对称故障，为直流100Hz保护优化提供理论基础。本发明提供一种基于站域信息的整流站故障区域识别方法。

本发明的一种基于站域信息的整流站故障区域识别方法，包括以下步骤：

A、数据采集

以采样频率f＝10kHz实时采集电压数据：实时采集整流站交流母线处的三相电压信号u_a(t)、u_b(t)、u_c(t)；实时采集直流线路首端的电压u_dL(t)，其中t为采样时刻。

B、数据处理

计算整流站交流母线三相电压u_a(t)、u_b(t)、u_c(t)的故障分量Δu_a(t)＝u_a(t)-u_a(t-T)、Δu_b(t)＝u_b(t)-u_b(t-T)、Δu_c(t)＝u_c(t)-u_c(t-T)；其中T表示一个交流工频周期。

使用快速傅里叶变换分别提取整流站交流母线三相电压u_a(t)、u_b(t)、u_c(t)的基频分量幅值U_a1(t)、U_b1(t)、U_c1(t)，再通过相序滤波器提取出交流母线电压基频负序分量幅值并计算其故障分量