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专利号: 2021105586438
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高压直流输电线路单端量保护方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:建立双极高压直流输电系统电磁暂态仿真模型,进行线路区内外故障仿真,采集线路边界保护装置的电流;计算线路边界保护装置获取的暂态电流与系统正常运行时的直流电流之差,即电流突变量值;所述线路边界保护装置设置四个,分别设置在正极直流输电线路首、末端及负极直流输电线路首、末端;

S2:根据电流突变量值定义保护启动因子并构造启动判据,进行保护启动门槛值的整定,以判定直流系统是否发生了故障;所述定义保护启动因子如下:式中,Δi(m)为电流故障分量,m为采样点序列号,N为采样点数,Q表示保护启动因子;

所述启动判据为:设定保护启动门槛值设为Qset,若满足Q>Qset,则说明直流系统发生了故障;

所述保护启动门槛值的整定具体为:

保护启动门槛值的定值应小于最轻型故障情况下取得的电流突变量最小值Qmin,可按下式进行整定:Qset=Krel·Qmin; (3)

式中,Krel为可靠系数;

S3:提取暂态电流特征频段分量,将暂态电流特征频段分量作为判别故障类型及故障选极的特征量,计算暂态电流特征频段分量的Shannon熵值,与保护动作门槛值进行比较,以判定直流系统发生故障的区段;采用切比雪夫带通滤波器提取暂态电流特征频段分量,并根据下式计算特征频段分量电流的Shannon熵值H,并将之定义为保护识别因子:式中,H表示保护识别因子,im表示暂态电流特征频段分量的第m个采样点的值;所述保护动作门槛值设为Hset,若满足H≤Hset,则说明直流系统发生线路区内故障,反之为区外故障;

S4:根据所提取的暂态电流特征频段分量,计算正负两极直流输电线上的暂态电流特征频段分量幅值积分的比值,构造选极判据,选出故障极;具体如下:构造如下选极函数:

K=S1/S2; (6)

选极判据为:

(l)

式中,l取1、2,分别表示表示正、负极,I (m)表示l极线上暂态电流特征频带分量,m为采样点序列号,Sl表示l极故障电流特征频带分量幅值积分,K为选极因子,定义为正、负极线上故障电流频带分量幅值积分的比值,Kset1和Kset2为选极门槛值。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流输电线路单端量保护方法,其特征在于:所述步骤S1中具体如下:根据实时采集到的正、负两极暂态电流i1、i2,将其与前一个工频周期直流系统正常运行无故障情况时对应的直流电流做差,即计算正、负两极的电流突变量值Δi1、Δi2,正、负两极的电流突变量值提取公式为:式中,m为采样点序列号,T为工频周期0.02s。