[发明专利]一种直流输电线路的保护方法

说明书

本申请提供的一种直流输电线路的保护方法，解决了利用不同区域故障时T区两侧暂态故障电流突变量极性的差异，实现故障区域判别的问题。本申请利用暂态电流行波经边界后畸变程度明显大于线路上传播时畸变程度的特点实现对所保护区域区内外故障判别。利用曲率来表征暂态电流行波的畸变程度能够准确判别所保护区域区内外故障。综合故障区域判别方法和所保护区域区内外故障判别方法能够实现对特高压多端混合直流输电线路的保护。大量仿真实验所得结果表明，该保护方案能够快速正确识别故障方向，并准确判别所保护区域区内外故障，耐过度电阻能力强，可靠性高。

技术领域

本申请涉及多端混合直流输电系统继电保护技术领域，尤其涉及一种直流输电线路的保护方法。

背景技术

特高压多端混合直流输电系统整体拓扑结构明显不同于传统直流和柔性直流，送端换流站采用电网换向换流器，受端换流站采用模块化多电平换流器，而采用模块化多电平换流器的换流站在直流线路故障后故障电流发展迅速，在几毫秒内故障电流的数值便能达到额定电流的几十倍，对输电线路保护研究提出了高速动性、高可靠性的新要求。

目前直流线路主要保护仍为行波保护、微分欠压保护和差动保护三类，行波保护和微分欠压作为主保护，差动保护作为后备保护。而行波保护虽然在速动性方面优势明显，但可靠性不高，且高阻接地时保护灵敏度存在不足。而暂态量保护则是利用边界对高频量的衰减特性，成为近年来直流输电线路保护的发展方向之一。从暂态高频分量入手的暂态量保护方案研究颇多，其具有较强的耐过度电阻能力，但通常需要采用时频分析算法提取高频分量，降低了保护装置速动性。此外，一些时频分析算法自身也存在一定缺陷，使得高频分量的提取存在误差，可能造成保护装置误动，降低可靠性。

因此，研究更高可靠性和速动性的特高压多端混合直流输电线路保护方法成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供的一种直流输电线路的保护方法，解决了利用不同区域故障时T区两侧暂态故障故障电流突变量极性的差异，实现故障区域判别的问题。

第一方面，本申请提供一种直流输电线路的保护方法，包括：采集T区两侧的故障电流和故障电压，所述故障电流和故障电压是指发生接地故障后预设时间内的电流和电压数据，所述故障电流包括暂态故障故障电流突变量和暂态电流行波；

根据小波变换模极大值法，分别提取所述T区两侧的所述暂态故障故障电流突变量的极性和模极大值；

若所述T区两侧的所述极大值的所述极性同为正，则得到第一预设结果；

若所述T区两侧的所述极大值的所述极性相反，则得到第二预设结果；

若所述T区两侧的所述极大值的所述极性同为负，则得到第三预设结果；

若得到所述第二预设结果，则得到第四预设结果；

若得到第一预设结果或第三预设结果，则计算所述暂态电流行波中首个行波的曲率；

若所述曲率的最大值大于第一阈值，则得到第五预设结果；

若所述曲率的最大值小于第一阈值，则得到所述第四预设结果。

在某一实施例中，采集T区两侧的故障电压；根据所述故障电压，启动故障判别。

在某一实施例中，采集故障前0.3ms和故障后1.7ms时窗的电流、电压数据。

在某一实施例中，根据暂态故障电流分量的瞬时值，识别故障发生极；根据所述故障发生极，调取极保护动作。

在某一实施例中，所述采集T区两侧的故障电流和故障电压步骤中，采样频率为80kHz。

在某一实施例中，所述小波变换模极大值法中小波基选用反向双正交小波3.3。反向双正交小波可同时具有紧支集和线性相位，更适用于电力系统突变点的检测及极性提取。