[发明专利]一种基于注入信号的柔性直流配电线路故障后供电恢复的方法

说明书

本发明公开了一种基于注入信号的柔性直流配电线路故障后供电恢复的方法。涉及电力系统继电保护技术领域。包括故障检测步骤，断电定位步骤，阻断步骤，备用供电步骤，检修排障步骤。线路由故障工作模式转为正常工作模式，线路故障隔离和故障恢复与联络开关的开闭状态密切相关。通过阻断型换流器与直流负荷开关及联络开关的配合可实现直流配电线路的快速故障隔离与恢复。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种基于注入信号的柔性直流配电线路故障后供电恢复的方法。

背景技术

目前，直流技术以其输送容量大、线路成本低、无需同步运行等优势，在电力系统中得到广泛应用。随着直流工程的陆续投运，我国目前已建成全世界规模最大的交直流混联电网。直流配电网是交直流混联电网的重要组成部分，对消纳分布式能源和提升电能质量具有重要意义，也是未来配电网发展的主流形式之一。直流配电线路发生短路故障后，故障发展速度极快，电力电子器件耐受能力有限，需要快速有选择性地将故障线路从直流配电网中切除，以实现直流配电线路的故障隔离与恢复。

然而，目前国内外对柔性直流配电网的研究和建设仍处在探索阶段。与柔性直流输电网不同，现阶段柔性直流配电网受投资成本等因素制约一般不装设直流断路器，其故障限流依赖于阻断型换流器。直流线路开关器件的不同导致其故障隔离与恢复的方法也不尽相同，柔性直流输电线路的故障恢复方案无法直接应用于直流配电线路，仍需进一步研究适用于柔性直流配电线路的故障恢复方法。

故障恢复技术对直流配电网供电可靠性的影响举足轻重，对直流配电网设备的安全工作和系统的稳定运行具有重要意义。因此，如何结合直流配电网自身特性，研究出适用于柔性直流配电线路的故障恢复方法成为亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于注入信号的柔性直流配电线路故障后供电恢复的方法。

本发明采用如下技术方案实现：一种基于注入信号的柔性直流配电线路故障后供电恢复的方法，包括如下步骤：

故障检测步骤，当直流配电线路发生故障后，继电保护进行故障检测，正确检测出线路区内发生故障；

断电定位步骤，故障检测完成后，换流器闭锁，整条线路掉电，利用定位装置进行故障定位，根据定位结果识别出故障区段并得到故障位置；

阻断步骤，测量点检测到直流线路故障后，保护给负荷开关发阻断指令，负荷开关接受指令，故障区段两侧的直流负荷开关断开；

备用供电步骤，直流线路故障隔离后，合上联络开关，将故障点后的负荷投入备用电源，由相邻换流器线路供电；同时利用储能设备快速重启换流器，恢复对故障点的负荷供电；

检修排障步骤，根据故障定位结果，派遣电力维修人员去现场定点排除故障；故障清除后，进行手动倒闸操作，使直流配电线路恢复正常运行模式。

所述故障检测步骤中所使用的故障检测方法为电流保护法、纵联保护法或边界保护法。

所述断电定位步骤中故障定位采用阻抗法、单端行波法或双端行波法。

所述故障检测步骤中包括限流隔离步骤，限流使用阻断型换流器，故障阻断型换流器可通过子模块阻断交流系统向故障点馈入故障电流从而能减小短路电流，之后再进行故障选段。

所述限流隔离步骤为直流配电线路发生故障后，保护检测到故障并隔离故障，同时线路由正常工作模式转为故障工作模式。

所述直流配电线路为三分段三联络、三分段四联络或四分段三联络中一种或几种的互联。

通过阻断型换流器与直流负荷开关及联络开关的配合控制直流配电线路快速阻断和恢复。