CN113241741A - 防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备，该方法包括：获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；对本站交流故障信号和对站交流故障信号作或运算得到第一故障信号，对第一故障信号作非运算得到第二故障信号；对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理得到异常电压和异常突变量，对异常电压和异常突变量作与运算得到出口信号；对第二故障信号和出口信号作与运算得到保护动作信号。该方法通过第二故障信号和出口信号进行与运算后得到的保护动作信号启动直流线路保护，屏蔽直流电压突变量保护的出口，避免在严重交流故障时导致直流线路电压突变量保护误动的情况发生。

Description

防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及直流输电***技术领域，尤其涉及一种防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备。
背景技术
在直流输电***中，由于输电线路较长，直流线路故障占直流输电***总故障比例的50％，因此，采用直流线路保护对输电线路进行管控。
现有的直流线路保护主要包含直流线路行波保护和直流电压突变量保护。但是在实际运用中，由于在直流输电***的严重交流故障时，如整流侧三相接地故障或逆变侧单相、三相接地故障时，输电线路上的直流电压将会快速下降，一定程度会导致原有的直流电压突变保护误动，直流线路电压突变量保护误动会导致直流重启动，由于交流故障会影响直流输电***的双极直流电压。在直流输电***中一般的直流不允许双极同时进行重启动，由于双极同时进行重启动会导致直流双极闭锁，从而导致直流输电***发生故障。而对于单极的直流线路电压突变量保护误动，也会导致单极重启，使直流输电***输出的功率大幅波动。
发明内容
本发明实施例提供了一种防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备，用于解决现有输电线路的直流线路保护易出现误启动，造成直流输电***故障的技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种防交流故障误启动的直流线路保护方法，应用于直流输电***上，包括以下步骤：
获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；
对所述本站交流故障信号和所述对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对所述第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；
对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对所述异常电压和所述异常突变量作与运算，得到出口信号；
对所述第二故障信号和所述出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
优选地，获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号之前，该防交流故障误启动的直流线路保护方法包括：
获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
若本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
若对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
优选地，所述第一电压阈值为0.2p.u，所述第二电压阈值为0.3p.u，所述第三电压阈值为0.3p.u。
优选地，对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量包括：
若所述直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
若所述直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
优选地，所述电压设定阈值为0.45p.u，所述电压突变量阈值为-6p.u。
本发明还提供一种防交流故障误启动的直流线路保护装置，应用于直流输电***上，包括数据获取模块、第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块；
所述数据获取模块，用于获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；
所述第一运算模块，用于对所述本站交流故障信号和所述对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对所述第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；
所述第二运算模块，用于对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对所述异常电压和所述异常突变量作与运算，得到出口信号；
所述第三运算模块，用于对所述第二故障信号和所述出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
优选地，所述数据获取模块包括电压获取子模块、第一输出模块和第二输出模块；
所述电压获取子模块，用于获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
所述第一输出模块，用于根据本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
所述第二输出模块，用于根据对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
优选地，所述第二运算模块包括第一异常判断模块和第二异常判断模块；
所述第一异常判断模块，用于根据所述直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
所述第二异常判断模块，用于根据所述直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
本发明还提供一种防交流故障误启动的直流线路保护设备，包括处理器以及存储器；
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备通过获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；对本站交流故障信号和对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对异常电压和异常突变量作与运算，得到出口信号；对第二故障信号和出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。该防交流故障误启动的直流线路保护方法通过第二故障信号和出口信号进行与运算后得到的保护动作信号启动直流输电***的直流线路保护，屏蔽直流电压突变量保护的出口，避免在严重交流故障时导致直流线路电压突变量保护误动的情况发生，解决了现有输电线路的直流线路保护易出现误启动，造成直流输电***故障的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的步骤流程图。
图2为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的逻辑判断图。
图3为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的另一步骤流程图。
图4为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法中直流电压突变量保护的框架图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种防交流故障误启动的直流线路保护方法、装置及设备，应用于直流输电***上，解决了现有输电线路的直流线路保护易出现误启动，造成直流输电***故障的技术问题。
实施例一：
图1为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的步骤流程图，图2为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的逻辑判断图。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种防交流故障误启动的直流线路保护方法，应用于直流输电***上，包括以下步骤：
S10.获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量。
需要说明的是，在步骤S10中，主要是直流输电***发生交流故障后，获取需要判断是否启动直流线路保护的数据。在本实施例中，直流输电线***的本站和对站既可以是整流站也可以是逆变站，是直流输电***因保护是分站配置的，即整流站和逆变站各有一套保护，例如当整流站为本站时，逆变站为对站。
S20.对本站交流故障信号和对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对第一故障信号作非运算，得到第二故障信号。
需要说明的是，在步骤S20中主要对本站和对站的交流故障进行逻辑判断，得到第二故障信号，为启动直流线路保护提供故障信号，可以避免直流线路电压突变量保护误动会导致直流重启动。
S30.对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对异常电压和异常突变量作与运算，得到出口信号。
需要说明的是，在步骤S30主要是现有技术中直流线路保护采用直流线路电压突变量进行逻辑判断输出出口信号。
S40.对第二故障信号和所述出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
需要说明的是，主要是根据步骤S20和步骤S40的第二故障信号和出口信号进行综合判断，输出保护动作信号。在本实施例中，该防交流故障误启动的直流线路保护方法通过第二故障信号和出口信号进行与运算后得到的保护动作信号启动直流输电***的直流线路保护，屏蔽直流电压突变量保护的出口，避免在严重交流故障时导致直流线路电压突变量保护误动的情况发生。
本发明提供的一种防交流故障误启动的直流线路保护方法通过获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；对本站交流故障信号和对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对异常电压和异常突变量作与运算，得到出口信号；对第二故障信号和出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。该防交流故障误启动的直流线路保护方法通过第二故障信号和出口信号进行与运算后得到的保护动作信号启动直流输电***的直流线路保护，屏蔽直流电压突变量保护的出口，避免在严重交流故障时导致直流线路电压突变量保护误动的情况发生，解决了现有输电线路的直流线路保护易出现误启动，造成直流输电***故障的技术问题。
图3为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法的另一步骤流程图。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号之前，该防交流故障误启动的直流线路保护方法包括：
S01.获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
S02.若本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
S03.若对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
在本发明实施例中，第一电压阈值可以为0.2p.u，第二电压阈值可以为0.3p.u，第三电压阈值可以为0.3p.u。在其他实施例中，第一电压阈值、第二电压阈值和第三电压阈值可以根据直流输电***自身的需求设定。
需要说明的是，步骤S01至步骤S03主要是对直流输电***的交流故障判断得到本站和对站的交流故障信号。
图4为本发明实施例所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法中直流电压突变量保护的框架图。
在本发明的一个实施例中，对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量包括：
若直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
若直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
需要说明的是，电压设定阈值可以为0.45p.u，电压突变量阈值为-6p.u。对，对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量主要是本领域现有采用直流线路电压突变量保护的基本原理，如图4所示，通过本站的直流线路电压测点(如站1极1线路S1UDL)计算出直流电压突变量大于电压突变量阈值，且直流电压低于电压设定阈值，则输出出口信号，通过输出的出口信号控制直流线路电压突变量保护动作启动。在其他实施例中，电压设定阈值和电压突变量阈值可以根据直流输电线***自身的需求进行定义。
实施例二：
本发明实施例还提供一种防交流故障误启动的直流线路保护装置，包括数据获取模块、第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块；
数据获取模块，用于获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；
第一运算模块，用于对本站交流故障信号和对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；
第二运算模块，用于对直流电压和直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对异常电压和异常突变量作与运算，得到出口信号；
第三运算模块，用于对第二故障信号和出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
在本发明实施例中，数据获取模块包括电压获取子模块、第一输出模块和第二输出模块；
电压获取子模块，用于获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
第一输出模块，用于根据本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
第二输出模块，用于根据对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
在本发明实施例中，第二运算模块包括第一异常判断模块和第二异常判断模块；
第一异常判断模块，用于根据直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
第二异常判断模块，用于根据直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
需要说明的是，实施例二装置中的模块对应于实施例一方法中的步骤，实施例一方法中的步骤已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再对装置中的模块内容进行详细阐述。
实施例三：
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
实施例四：
本发明实施例提供了一种防交流故障误启动的直流线路保护设备，包括处理器以及存储器；
存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种防交流故障误启动的直流线路保护方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各***/装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。
终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种防交流故障误启动的直流线路保护方法，应用于直流输电***上，其特征在于，包括以下步骤：
获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；
对所述本站交流故障信号和所述对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对所述第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；
对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对所述异常电压和所述异常突变量作与运算，得到出口信号；
对所述第二故障信号和所述出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
2.根据权利要求1所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法，其特征在于，获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号之前，该防交流故障误启动的直流线路保护方法包括：
获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
若本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
若对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
3.根据权利要求2所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法，其特征在于，所述第一电压阈值为0.2p.u，所述第二电压阈值为0.3p.u，所述第三电压阈值为0.3p.u。
4.根据权利要求1所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法，其特征在于，对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量包括：
若所述直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
若所述直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
5.根据权利要求4所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法，其特征在于，所述电压设定阈值为0.45p.u，所述电压突变量阈值为-6p.u。
6.一种防交流故障误启动的直流线路保护装置，应用于直流输电***上，其特征在于，包括数据获取模块、第一运算模块、第二运算模块和第三运算模块；
所述数据获取模块，用于获取直流输电***的本站交流故障信号、对站交流故障信号、直流电压、直流电压突变量；
所述第一运算模块，用于对所述本站交流故障信号和所述对站交流故障信号作或运算，得到第一故障信号，对所述第一故障信号作非运算，得到第二故障信号；
所述第二运算模块，用于对所述直流电压和所述直流电压突变量进行异常判断处理，得到异常电压和异常突变量，并对所述异常电压和所述异常突变量作与运算，得到出口信号；
所述第三运算模块，用于对所述第二故障信号和所述出口信号作与运算，得到直流线路保护启动的保护动作信号。
7.根据权利要求6所述的防交流故障误启动的直流线路保护装置，其特征在于，所述数据获取模块包括电压获取子模块、第一输出模块和第二输出模块；
所述电压获取子模块，用于获取本站的每一相交流电压和对站的每一相交流电压，通过本站的每一相交流电压计算，得到本站三相平均电压；
所述第一输出模块，用于根据本站任意一相的交流电压低于第一电压阈值或本站三相平均电压有效值低于第二电压阈值，则本站输出本站交流故障信号；
所述第二输出模块，用于根据对站任意一相的交流电压低于第三电压阈值，则对站输出对站交流故障信号。
8.根据权利要求6所述的防交流故障误启动的直流线路保护装置，其特征在于，所述第二运算模块包括第一异常判断模块和第二异常判断模块；
所述第一异常判断模块，用于根据所述直流电压小于电压设定阈值，则该直流电压为异常电压；
所述第二异常判断模块，用于根据所述直流电压突变量大于电压突变量阈值，则该直流电压突变量为异常突变量。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
10.一种防交流故障误启动的直流线路保护设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-5任意一项所述的防交流故障误启动的直流线路保护方法。
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