[发明专利]一种特高压直流故障检测系统

说明书

本申请提供了一种特高压直流故障检测系统，包括子站以及主站，子站包括相量数据集中器以及同步相量测量装置，同步相量测量装置连接在待测交流系统母线处和待测直流侧高端阀组出线处，同步相量测量装置连接相量数据集中器，相量数据集中器连接主站，同步相量测量装置的采样模块用于采集待测交流系统母线处或待测直流侧高端阀组出线处的高电压以及高电流的待测信号，通过采样模块内置的电压电流变换器将待测信号转换为低电压以及低电流的低压信号，同步相量测量装置用于将低压信号发送至相量数据集中器，相量数据集中器用于根据提取低压信号中的谐波，得到基波频率，并根据基波频率，得到用于故障判断的基频信号，主站根据基频信号进行故障检测。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种特高压直流故障检测系统。

背景技术

现有的常规高压直流输电系统对交流故障所引起的换相失败的抵御能力较差，而直流侧故障也会造成阀触发误动作进而引起换相失败，因此尽早检测出故障使控制系统迅速反应是避免换相失败的关键，而现有的基于PMU的WAMS 体系虽然能够实时监测电网相量，但缺乏对故障所引起的电气量响应异常的判断，为提升高压直流输电系统的故障穿越能力，缩短故障反应时间，需要对典型的故障下非特征谐波分量进行监控。

发明内容

本申请提供一种特高压直流故障检测系统，以解决对典型的故障下非特征谐波分量进行监控的问题，包括：

一种特高压直流故障检测系统，包括子站以及主站，所述子站包括相量数据集中器以及同步相量测量装置，所述同步相量测量装置连接在待测交流系统母线处和待测直流侧高端阀组出线处，所述同步相量测量装置连接所述相量数据集中器，所述相量数据集中器连接所述主站；

所述同步相量测量装置包括采样模块，所述采样模块用于采集所述待测交流系统母线处或待测直流侧高端阀组出线处的高电压以及高电流的待测信号，通过所述采样模块内置的电压电流变换器将所述待测信号转换为低电压以及低电流的低压信号，所述同步相量测量装置用于将所述低压信号发送至所述相量数据集中器；

所述相量数据集中器用于根据提取所述低压信号中的谐波，得到基波频率，并根据所述基波频率，得到用于故障判断的基频信号；

所述主站根据所述基频信号进行故障检测。

可选地，所述相量数据集中器包括数字信号处理模块，所述数字信号处理模块用于对所述低压信号进行低通滤波，生成滤波后的待处理信号，对所述滤波后的待处理信号进行非同步采样下离散傅式变换的相角误差跟踪基波频率，结合所述基波频率并通过派克变换将所述待处理信号中的非特征谐波进行降频，得到用于故障判断的基频信号，所述相量数据集中器用于将所述基频信号发送至所述主站；

可选地，所述基波频率满足如下关系：

Δλ＝Δf/f₀ (2)

f_s＝Nf₀ (3)

其中，所述f为所述基波频率，Dl为频率偏移率，f₀为基频，Df为相位偏移量，N为预先设置的大于零的正整数，f_s为采样频率。

可选地，所述同步相量测量装置用于待测交流系统母线处或待测直流侧高端阀组出线处的基波相量；

所述主站用于根据所述基波相量以及所述基频信号进行故障检测。

可选地，所述主站用于存储所述基频信号。

可选地，将待测交流系统母线处采集的，交流侧采样的三相高电压由三相静止坐标系通过Clark和Park变换到两相旋转坐标系，并判断是否出现异常跌落。