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专利号: 2021107901193
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性直流输电系统直流线路区内外故障判别方法,其特征在于:针对采用半桥MMC型换流器的柔性直流输电系统,具体进行如下操作:步骤1,当保护启动元件启动后,检测数据窗Tset内是否出现线模故障电压的首极值点,若出现线模故障电压首极值点,则进入步骤2,否则,进入步骤3;

所述步骤1的具体过程为:

步骤1.1,当保护启动元件启动后,记启动时刻为t0,取时间数据窗Tset内直流输电线路本端正极电压up(t)、负极电压un(t),其中 ,与10ms前的正极电压值up0、负极电压值un0,即未发生故障时的正常运行电压值相减,得到正极电压故障分量Δup(t),负极电压故障分量Δun(t),计算公式如式(1)所示:(1);

步骤1.2,计算数据窗Tset内的线模电压故障分量 ,其中 ,计算公式如式(2)所示:

(2);

步骤1.3,对线模电压故障分量进行差分处理,得到线模电压变化率,当线模故障电压变化率首次由负变为正时,对应的采样点为线模故障电压的首极值点,若数据窗Tset内存在线模故障电压首极值点,则进入步骤2,否则,进入步骤3;

所述步骤1中数据窗Tset的整定方法如下:数据窗Tset要大于Tmax,Tset取为:(3);

其中,Krel1为可靠系数,取值大于1;Tmax为线路区内故障情况下,保护测量得到的线模故障电压下降到首极值点的最大时间;

步骤2,记录故障电压首极值点对应的电压幅值U,判别U是否满足式(4):(4);

其中,Uset为门槛值;

若式(4)满足,则判别故障为线路区内故障;否则进行步骤3;

所述步骤2中门槛值Uset的整定方法如下:若Ts≤Tset,则保护故障电压首极值点幅值判据的门槛值Uset取为:(5);

其中,Ts为正方向区外金属接地故障情况下,故障电压曲线uex(t)下降至首极值点的时间;

若Ts>Tset,计算uex(t)曲线与t=Tset的交点对应的故障电压幅值,记为Umax,Uset取为:(6);

其中,Krel2为可靠系数,取值大于1;

步骤3,计算启动后连续3个采样点线模电压故障分量的平均值,取该平均值的相反数,记为Ua,判别Ua是否满足式(7):(7);

其中,Ua_set为门槛值;

若满足式(7),则判别故障为线路区内故障,否则判别故障为线路区外故障;

所述步骤3中门槛值Ua_set的整定方法如下:根据正方向区外金属接地故障情况下线模故障电压曲线uex(t),计算保护启动后连续3个采样点uex(t)线模电压故障分量平均值相反数出现的最大电压Ua_max,Ua_set整定为:(8);

其中,Krel3为可靠系数,取值大于1。