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专利号: 2021102087033
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:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,包括:在线路的首、末端处设置保护测点,测量线路首、末端的极线电压、极线电流;

在启动单元中进行初步判断,满足启动判据时保护启动;

利用极线电压、极线电流计算出卷积功率序列,并计算卷积功率平均值;

保护测点将计算所得的卷积功率平均值向线路对侧保护测点传送;

利用线路两侧卷积功率平均值计算卷积功率平均值之差;

在区内故障识别与故障选极单元中,利用线路两侧卷积功率平均值之差,识别区内故障并进行故障选极;

在保护单元中,根据区内故障识别与故障选极单元的处理结果,进行相应的保护动作。

2.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,保护测点的设置包括:在线路的首端设置测点M1,用于测量线路首端的极线电压、极线电流数据;在线路的末端设置测点M2,用于测量线路末端的极线电压、极线电流数据。

3.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,启动单元利用极线电压行波的变化作为保护的启动判据。

4.根据权利要求3所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,为了确保可靠性,避免初始扰动造成的保护误动,从第三个采样点开始进行启动判断,具体包括:式中:j=3、4、5、…,表示采样次数,t0为采样周期, 表示某一采样时刻下测点Mi处的极线电压行波的变化量,Δset0为启动判据,k0为电压变化系数,Uref为额定线电压。

5.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,当满足启动判据后,测点各自存储极线电压、极线电流数据,利用极线电压、极线电流计算出卷积功率序列,并计算卷积功率平均值,具体计算方法为:式中: 为卷积功率平均值,N为数据窗时长内采样点的个数, 分别为数据窗时长内测点Mi测得的线路的电压序列、电流序列, 为由极线电压、极线电流计算所得的卷积功率序列,长度为2N‑1。

6.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,线路两侧卷积功率平均值之差的计算方法如下:

式中:dP为线路两侧卷积功率平均值之差; 表示线路首端测点M1处的卷积功率平均值; 表示线路末端测点M2处的卷积功率平均值。

7.根据权利要求6所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,根据线路两侧卷积功率平均值之差,用来识别区内故障,并进行故障选极;对于线路区内故障构造判据如下:

式中:Pset表示线路的保护整定值; 表示线路首端测点M1处的卷积功率平均值;

表示线路末端测点M2处的卷积功率平均值。

8.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护方法,其特征在于,根据区内故障识别与故障选极单元的处理结果,进行相应的保护动作包括:若正极线路的卷积功率平均值之差满足判据,则识别故障为区内正极故障,正极保护动作;若负极线路的卷积功率平均值之差满足判据,则识别故障为区内负极故障,负极保护动作;若都不满足,则识别为区外故障,保护不动作。

9.一种高压直流线路快速纵联保护系统,其特征在于,包括:启动单元,满足判据时启动保护;

分量计算模块,利用保护测点测量得的极线电压和极线电流计算出卷积功率序列,并计算卷积功率平均值,测点之间完成通信后,计算线路两侧卷积功率平均值之差;

区内故障识别与故障选极单元,利用线路两侧卷积功率平均值差值来识别区内故障,并进行故障选极;

保护单元,用于根据区内故障识别与故障选极单元的处理结果,进行相应的保护动作。

10.根据权利要求1所述的高压直流线路快速纵联保护系统,其特征在于,启动单元利用极线电压行波的变化作为保护的启动判据。