[发明专利]直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合考虑接地极线路电流和中性母线电流进行接地极线路故障判别，减少了误判断，提高了直流输电系统接地极线路故障保护的可靠性。还公开了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，通过综合利用重启动、运行方式转换、极平衡、功率回降等多种手段，降低了系统极闭锁的概率，有效地减少功率损失。

技术领域

本发明属于直流输电领域，特别涉及直流输电系统接地极线路故障保护方法、装置及电子设备。

背景技术

直流输电系统的结构如图1所示，IDNE1为极1中性母线电流、IDNE2为极2中性母线电流、IDEL1为接地极线路1电流、IDEL2为接地极线路2电流，各电流测点旁边的箭头为定义的电流正方向。在双极大地回线运行方式下：当极1和极2的中性母线电流相等时，接地极线路1和接地极线路2没有电流；当极1和极2的中性母线电流不相等时，接地极线路1和接地极线路2的电流之和就是极2中性母线电流减去极1中性母线电流的差值。在极1单极大地回线运行方式下，极1中性母线电流等于接地极线路1和接地极线路2的电流之和的相反值。在极2单极大地回线运行方式下，极2中性母线电流等于接地极线路1和接地极线路2的电流之和。另外，由于接地极线路1和接地极线路2在站内和接地处都短接，因此两条线路在正常运行时时完全对称的，接地极线路1电流等于接地极线路2电流。

当接地极线路1发生接地故障时，接地极线路1和接地极线路2之间的对称关系被破坏，因此接地极线路1电流和接地极线路2电流不相等。目前接地极线路故障的保护方法是：比较接地极线路1电流IDEL1和接地极线路2电流IDEL2是否相等，如果两者差值的绝对值大于定值，则保护动作。此方法虽然能检测接地极线路故障，但是也容易发生误动作，比如当接地极线路1电流IDEL1测量设备故障，不能准确反映接地极线路1的实际运行电流时，按此方法设计的保护就会误动作。

目前，当接地极线路发生故障时，单极大地回线运行方式的故障处理方式是：首先进行重启动，重启动不成功则闭锁极。如果接地极线路故障是永久接地故障，则会闭锁极。双极大地回线运行方式的故障处理方式是：先极平衡，极平衡不成功则闭锁极。此种处理方式不能避免控制系统的故障而导致极平衡失效的情况，另外如果接地极线路故障是永久接地故障，也会闭锁极。因此，可以在以下两个方面进行改进：一是提高直流输电系统接地极线路故障判断的准确性，减少误判断；二是采取措施在接地极线路故障发生以后减少功率的损失。

发明内容

本发明的目的是：提供一种直流输电系统接地极线路故障保护方法以解决接地极线路故障保护可靠性不足和接地极线路故障功率损失大中的至少一个问题。

为了达成上述目的，本申请采用如下技术方案：作为本申请的第一方面，提出了一种直流输电系统接地极线路故障保护方法，包括：

当直流输电系统在单极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流、接地极线路2电流和运行极的中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：

1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；

2)运行极的中性母线电流与接地极线路电流之差小于第二电流定值；其中，所述接地极线路电流为接地极线路1电流与接地极线路2电流之和；

和/或

当直流输电系统在双极大地回线运行方式下，获取接地极线路1电流，接地极线路2电流，极1中性母线电流和极2中性母线电流，当下述两个条件同时满足并且持续时间大于预设时间定值时，判定接地极线路发生故障：

1)接地极线路1电流减去接地极线路2电流的差的绝对值大于第一电流定值；

2)极2中性母线电流与极1中性母线电流之差再减去接地极线路电流得到的差值小于第二电流定值。