專(zhuān)利名稱(chēng)：基于模型參數(shù)識(shí)別的vsc-hvdc 輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方法，具體涉及一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
電壓源換流器型直流(VoltageSource Converter HVDC, VSC-HVDC)輸電系統(tǒng)采用全控型開(kāi)關(guān)器件和高頻PWM調(diào)制技術(shù)，是一種靈活、高效的直流輸配電技術(shù)。它具有無(wú)源逆變、獨(dú)立控制有功和無(wú)功、潮流反轉(zhuǎn)無(wú)需改變電壓極性、無(wú)需大量的濾波和無(wú)功補(bǔ)償裝置等特點(diǎn)，在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電、城市供電、異步電網(wǎng)互聯(lián)、多端直流輸電等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。直流輸電線(xiàn)路一般較長(zhǎng)，故障率高，一套健全可靠的繼電保護(hù)對(duì)保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行有重要的意義。然而，目前直流輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)存在著理論不完備、沒(méi)有普遍適用的整定原則、僅依賴(lài)于仿真結(jié)果進(jìn)行整定等問(wèn)題，從而導(dǎo)致了直流線(xiàn)路保護(hù)的可靠性不聞。近年來(lái)，基于模型識(shí)別的保護(hù)原理得到了重視和發(fā)展。文獻(xiàn)(電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008,32(24):30-34.)提出了一種基于模型識(shí)別的輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法，該方法把區(qū)內(nèi)故障等效為電感模型，區(qū)外故障等效為電容模型，通過(guò)計(jì)算模型誤差來(lái)區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障?，F(xiàn)有VSC-HVDC線(xiàn)路中的主保護(hù)大多采用行波保護(hù)，行波保護(hù)對(duì)采樣頻率要求高，高過(guò)渡電阻下保護(hù)不靈敏，電流差動(dòng)保護(hù)作為檢測(cè)高過(guò)渡電阻的后備保護(hù)，但易受線(xiàn)路分布電容影響，存在動(dòng)作速度慢的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種對(duì)采樣頻率要求低、動(dòng)作速度快、耐過(guò)渡電阻能力強(qiáng)、可靠性高的基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:該縱聯(lián)保護(hù)方法采用時(shí)域算法，根據(jù)直流線(xiàn)路兩端的電流和電壓計(jì)算差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流，所述差動(dòng)電壓指直流線(xiàn)路兩端電壓故障分量之和，差動(dòng)電流指直流線(xiàn)路兩端電流故障分量之和，若差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流滿(mǎn)足正電容模型的約束條件，則判定為區(qū)外故障，若差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流滿(mǎn)足負(fù)電容模型的約束條件，則判定為區(qū)內(nèi)故障。所述直流線(xiàn)路兩端的電流以從換流器流向線(xiàn)路為正方向。所述縱聯(lián)保護(hù)方法的具體步驟如下: 步驟一，在換流站中，對(duì)直流線(xiàn)路端點(diǎn)處的直流電流和直流電壓以預(yù)定采樣速率進(jìn)行同步采樣，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采樣得到的直流電壓和直流電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，對(duì)數(shù)字量利用差分算法計(jì)算對(duì)應(yīng)的故障分量；步驟二，對(duì)獲得的故障分量進(jìn)行低通濾波處理得到對(duì)應(yīng)的低頻故障分量Au，Λ i，然后根據(jù)公式(4)得到差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流:
權(quán)利要求
1.一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟: 該縱聯(lián)保護(hù)方法采用時(shí)域算法，根據(jù)直流線(xiàn)路兩端的電流和電壓計(jì)算差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流，所述差動(dòng)電壓指直流線(xiàn)路兩端電壓故障分量之和，差動(dòng)電流指直流線(xiàn)路兩端電流故障分量之和，若差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流滿(mǎn)足正電容模型的約束條件，則判定為區(qū)外故障，若差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流滿(mǎn)足負(fù)電容模型的約束條件，則判定為區(qū)內(nèi)故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于:所述直流線(xiàn)路兩端的電流以從換流器流向線(xiàn)路為正方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于:所述縱聯(lián)保護(hù)方法的具體步驟如下: 步驟一，在換流站中，對(duì)直流線(xiàn)路端點(diǎn)處的直流電流和直流電壓以預(yù)定采樣速率進(jìn)行同步采樣，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采樣得到的直流電壓和直流電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，對(duì)數(shù)字量利用差分算法計(jì)算對(duì)應(yīng)的故障分量； 步驟二，對(duì)獲得的故障分量進(jìn)行低通濾波處理得到對(duì)應(yīng)的低頻故障分量△!!，Ai，然后根據(jù)公式(4)得到差動(dòng)電壓和差動(dòng)電流:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于:所述故障類(lèi)型的判斷方法為: 判斷方法一:若公式(10)成立，則為區(qū)內(nèi)故障；反之，則為區(qū)外故障；
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于模型參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)方法。本發(fā)明將外部故障等效為正的電容模型，識(shí)別出的電容值為正，電流和電壓導(dǎo)數(shù)相關(guān)系數(shù)為1；內(nèi)部故障等效為負(fù)的電容模型，識(shí)別出的電容值為負(fù)，電流與電壓導(dǎo)數(shù)相關(guān)系數(shù)為-1。通過(guò)判別識(shí)別出的電容值或相關(guān)系數(shù)的正負(fù)，即可區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。理論分析和PSCAD仿真實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明無(wú)需補(bǔ)償電容電流，原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，不受過(guò)渡電阻，故障類(lèi)型，故障位置和控制方式的影響，在各種工況下均能快速可靠的區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。本發(fā)明原理主要用于VSC-HVDC輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H7/26GK103199511SQ20131010888
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者宋國(guó)兵, 靳幸福, 馬志賓, 高淑萍, 李德坤, 索南加樂(lè) 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)