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专利号: 2019103580919
申请人: 华南理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,包括步骤:采集正、负极直流线路整流侧和逆变侧触发角;

计算直流输电系统降压运行时的降压运行触发角;

建立保护启动判据,判断整流侧的触发角与保护启动判据的门槛值的大小关系;

计算正、负极线路的整流侧触发角变化率均值和逆变侧触发角变化率均值;

建立故障识别判据,构造整流侧保护判据和逆变侧保护判据;

根据构造的整流侧保护判据和逆变侧保护判据来识别故障情况。

2.根据权利要求1所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,所述采集的正、负极直流线路整流侧和逆变侧的触发角来源于直流控制暂态阶段,采样频率为10kHz。

3.根据权利要求1所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,所述计算直流输电线路的降压运行触发角αthre的计算公式为:其中,U为降压运行时的电压;I为降压运行时的电流;Xr为整流站每相换相电抗;E为换流变压器阀侧空载线电压有效值。

4.根据权利要求1所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,所述对整流侧的触发角与保护启动判据的门槛值的大小关系进行判断的步骤中,判断方法为:如果满足αj>kc(αthre-α0),则计算正、负极线路的整流侧触发角变化率均值和逆变侧触发角变化率均值;

如果不满足αj>kc(αthre-α0),则重新采集正、负极直流线路整流侧和逆变侧直流控制的触发角;

其中,α0为正常运行时的触发角;kc为可靠系数。

5.根据权利要求4所述的可靠系数kc取值范围为1.05-1.1。

6.根据权利要求1所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,所述计算正、负极线路的整流侧触发角变化率均值和逆变侧触发角变化率均值的步骤中,正、负极线路的整流侧的触发角变化率均值表示为(dα/dt)|ave,计算公式为:其中,N为长度为T的时间窗内所采集的数据的点数,f为采样频率;kPR为整流侧α调节器的比例系数,且大于0;kIR为整流侧α调节器的积分环节系数,且大于0;δIR表示触发角α调节的控制信号;

逆变侧的触发角变化率均值表示为(dβ/dt)|ave,计算公式为:其中,当电压跌落程度小时,逆变侧β调节器的比例系数为kPβ,且kPβ大于0,逆变侧积分环节系数为kIβ,且kIβ大于0;当电压跌落程度大时,逆变侧β调节器的比例系数为kPI,且kPI大于0;逆变侧β调节器的积分环节系数为kII,且kII大于0;δγ表示当电压跌落程度小时,逆变侧触发角β的控制信号;δII表示当电压跌落程度较大时,逆变侧触发角β调节的控制信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,δIR的计算公式为:δIR=IRorder-IdR

其中,IdR为整流侧的电流,IRorder为整流侧低压限流控制的整定电流;

δII的计算公式为:

δII=IRorder-IdI-Imarg

其中,IdI为逆变侧的电流;Imarg为电流裕度;

δγ的计算公式为:

δγ=γref-γ+kδII

其中,γ为关断角,γref为逆变器正常运行时所整定的关断越前角,k为电流偏差控制系数。

8.根据权利要求1所述的一种基于触发角变化率均值的直流输电线路纵联保护方法,其特征在于,所述根据构造的整流侧保护判据和逆变侧保护判据来识别故障情况的步骤中,识别故障情况的方法为:判断判据式Rαj>0&Iβj<0是否成立:

如果满足Rαj>0&Iβj<0,则说明是区内故障;

如果不满足Rαj>0&Iβj<0,则说明是区外故障或者非故障;

其中,Rαj=(dα/dt)|ave和Iβj=(dβ/dt)|ave分别表示为构造的整流侧保护判据和逆变侧保护判据。