CN104410053A - 一种直流输电***行波保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直流输电***行波保护方法，属于特高压直流输电技术领域。本发明采集本站的线路电流和电压，计算出极波PI，然后对极波PI采用S换进行分析，得到极波S变换模值的时频分布特性，突变量最大的时刻即是故障发生时刻；然后根据保护判据和保护动作策略进行处理，判据为Pset≥Krel·Pmax，可靠系数Krel＞1,Pmax为所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值，且满足由上式计算得到的极波整定值明显小于区内故障极波S变换模值的第一个波峰值，这样既可以保证区外故障时保护不会误动作，又可以保证区内故障时保护可靠动作。本发明所提出方法能够迅速准确的判断故障，避免线路行波保护误动造成的风险。

Description

一种直流输电***行波保护方法
技术领域
本发明涉及一种直流输电***行波保护方法，属于特高压直流输电技术领域。
背景技术
高压直流输电线路发生故障以后，其电压和电流中通常含有丰富的非工频暂态分量，而且故障分量随着故障时刻、故障位置、过渡电阻以及***运行工况等不同的故障条件的变化而变化。因此，有效分析故障暂态信号，并提取相应的故障特征信息，对于***保护的快速动作、故障类型的准确识别、故障点的快速定位具有重要的意义。
电力***暂态信号是典型的非平稳信号，在传统的信号处理中，傅里叶变换建立了信号时域和频域之间的联系，因此成为分析和处理信号最常用和最直接的方法。随着计算机技术的发展，软件实现快速傅里叶变换大幅提高了运算速度，但是对于非平稳的暂态量信号，傅里叶变换只能在有限区间内进行，这就不可避免的存在由于时域截断产生的能量泄露，使频谱的幅值、相位和频率都可能产生较大误差，使其在电力***暂态信号处理的应用上受到极大限制。为此，产生了如比值校正法、能量重心校正法等用以改进传统的傅里叶变换，使其分析的结果具有较好的时间分辨率和精度，这一类对于时域信号和频域信号的变换称为时频分析。传统行波保护的主要问题是不能准确把握线路故障的暂态信息，因而其动作的可靠性、速动性、准确性和抗干扰能力等都受到较大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流输电***行波保护方法，以解决克服传统行波保护不能准确把握故障信息的问题。
本发明为解决上述技术问题提供了一种直流输电***行波保护方法，该保护方法包括以下步骤：
1)采集直流输电***的电压信号和电流信号，根据采集到的电压电流信号与线路波阻抗计算线路极波；
2)对线路极波进行S变换，得到极波S变换的模值在故障前后的时频分布特性；
3)计算极波的S变换频率为极波保护判断频段的模值，并将其作为Pset；
4).计算所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值Pmax，根据Pset与Pmax的关系确定是否对行波进行保护动作。
所述步骤2)中的极波计算公式为：
PI(t)＝Zp·i(t)-u(t)
其中Zp为极波阻抗，i(t)为采集的电流信号，u(t)为采集的电压信号。
所述步骤4)中的保护判据为：
Pset≥Krel·Pmax
Krel为可靠系数，Krel＞1；Pmax为所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值，若上式成立，则行波保护动作。
所述Pmax取5～6，极波的保护判断频段为S变换的59次谐波或61次谐波。
本发明的有益效果是:本发明采集本站的线路电流和电压，计算出极波PI，然后对极波PI采用S换进行分析，得到极波S变换模值的时频分布特性，突变量最大的时刻即是故障发生时刻；然后根据保护判据和保护动作策略进行处理，判据为Pset＞Krel·Pmax，可靠系数Krel＞1,Pmax为所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值，且满足由上式计算得到的极波整定值明显小于区内故障极波S变换模值的第一个波峰值，这样既可以保证区外故障时保护不会误动作，又可以保证区内故障时保护可靠动作。本发明所提出方法能够迅速准确的判断故障，避免线路行波保护误动造成的风险。
附图说明
图1是本发明直流输电***行波保护方法的流程图；
图2是行波保护故障特征提取的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
1、首先采集本站的线路电流和电压，根据电流电压信号的采样值和直流线路的极波阻抗的关系PI(t)＝Zp·i(t)-u(t)计算出极波PI。
2.对极波PI采用S变换进行分析，得到极波S变换的模值在故障前后的时频分布特性，突变量最大的时刻即是故障发生时刻，计算极波的S变换频率为3000HZ的模值Ap作为Pset。
极波的保护判断频段为故障极波S变换后频率分布在2950～3050Hz的信号，一般取3000Hz信号。
3.计算所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值Pmax，判断Pset是否大于Krel·Pmax，即下式是否成立。
Pset≥Krel·Pmax
其中Krel为可靠系数，可取1.1～1.2，根据仿真结果，Pmax取5～6即可兼顾保护的灵敏性和可靠性，极波的保护判断频段为S变换的59次谐波或61次谐波。
4.若上式成立，则行波保护出口动作，发出线路故障再启动指令，进行直流***故障恢复序列。
检测行波波头，进行行波保护判断，极波的保护判断频段为故障极波S变换后频率分布在2950～3050Hz的信号，一般取3000Hz信号,判据为Pset≥Krel·Pmax，可靠系数Krel＞1,Pmax为所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值，且满足由上式计算得到的极波整定值明显小于区内故障极波S变换模值的第一个波峰值，这样既可以保证区外故障时保护不会误动作，又可以保证区内故障时保护可靠动作，Krel＞1可取1.1～1.2，Pmax可取5～6。
本发明可以用嵌入式工业控制平台或PC装置来实现，此两种装置是高压直流输电领域常用的装置。保护装置首先采集线路电压和电流，并生成极波信号，然后按照图1和图2进行故障特征的提取和故障时刻的判断。

Claims (4)

1.一种直流输电***行波保护方法，其特征在于，该保护方法包括以下步骤：
1)采集直流输电***的电压信号和电流信号，根据采集到的电压电流信号与线路波阻抗计算线路极波；
2)对线路极波进行S变换，得到极波S变换的模值在故障前后的时频分布特性；
3)计算极波的S变换频率为极波保护判断频段的模值，并将其作为Pset；
4).计算所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值Pmax，根据Pset与Pmax的关系确定是否对行波进行保护动作。
2.根据权利要求1所述的直流输电***行波保护方法，其特征在于，所述步骤2)中的极波计算公式为：
PI(t)＝Zp·i(t)-u(t)
其中Zp为极波阻抗，i(t)为采集的电流信号，u(t)为采集的电压信号。
3.根据权利要求2所述的直流输电***行波保护方法，其特征在于，所述步骤4)中的保护判据为：
Pset≥Krel·Pmax
Krel为可靠系数，Krel＞1；Pmax为所有区外故障和扰动当中的极波S变换模值的最大值，若上式成立，则行波保护动作。
4.根据权利要求3所述的直流输电***行波保护方法，其特征在于，所述Pmax取5～6，极波的保护判断频段为S变换的59次谐波或61次谐波。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105098738A (zh) * 2015-09-08 2015-11-25 山东大学 一种基于s变换的高压直流输电线路纵联保护方法
CN105790239A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 山东大学 一种基于s变换的高压直流输电线路单端量保护方法
CN108199357A (zh) * 2018-01-17 2018-06-22 华北电力大学（保定） 一种直流输电线路行波保护的方法
CN113655339A (zh) * 2021-08-20 2021-11-16 许继集团有限公司 一种直流输电线路保护***故障定位方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964515A (zh) * 2010-08-27 2011-02-02 昆明理工大学 特高压直流输电线路线模电压s变换的边界元件方法
CN102135560A (zh) * 2011-02-23 2011-07-27 山东大学 雷电波侵入变电站的扰动识别方法
US8067942B2 (en) * 2007-09-28 2011-11-29 Florida State University Research Foundation Method for locating phase to ground faults in DC distribution systems
WO2011150985A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Areva T&D Uk Limited Method and system for online ferroresonance detection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8067942B2 (en) * 2007-09-28 2011-11-29 Florida State University Research Foundation Method for locating phase to ground faults in DC distribution systems
WO2011150985A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Areva T&D Uk Limited Method and system for online ferroresonance detection
CN101964515A (zh) * 2010-08-27 2011-02-02 昆明理工大学 特高压直流输电线路线模电压s变换的边界元件方法
CN102135560A (zh) * 2011-02-23 2011-07-27 山东大学 雷电波侵入变电站的扰动识别方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
束洪春等: "±800 kV特高压直流输电线路单端电气量暂态保护", 《中国电机工程学报》 *
束洪春等: "±800kV直流输电线路的极波暂态量保护", 《中国电机工程学报》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105098738A (zh) * 2015-09-08 2015-11-25 山东大学 一种基于s变换的高压直流输电线路纵联保护方法
CN105098738B (zh) * 2015-09-08 2017-09-29 山东大学 一种基于s变换的高压直流输电线路纵联保护方法
CN105790239A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 山东大学 一种基于s变换的高压直流输电线路单端量保护方法
CN108199357A (zh) * 2018-01-17 2018-06-22 华北电力大学（保定） 一种直流输电线路行波保护的方法
CN108199357B (zh) * 2018-01-17 2019-10-11 华北电力大学（保定） 一种直流输电线路行波保护的方法
CN113655339A (zh) * 2021-08-20 2021-11-16 许继集团有限公司 一种直流输电线路保护***故障定位方法及装置
CN113655339B (zh) * 2021-08-20 2024-05-10 许继集团有限公司 一种直流输电线路保护***故障定位方法及装置

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