專利名稱：一種高壓直流輸電線路低電壓保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護領(lǐng)域，涉及一種直流輸電線路低電壓保護方法，尤其是一種高壓直流輸電線路的低電壓保護方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，對電量的需求越來越大。高壓直流輸電在遠距離、 大容量輸電以及非同步系統(tǒng)互聯(lián)上具有優(yōu)勢。近年來高壓直流輸電在我國得到了快速的發(fā)展，已成為我國電力建設(shè)的重點。目前我國的直流輸電工程數(shù)量在世界上已名列前茅。高壓直流輸電線路作為大區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，其安全性和可靠性將影響互聯(lián)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。直流輸電線路一般距離較長、故障概率較高，且研究表明輸電線路故障是導致直流輸電系統(tǒng)停運的主要原因。因此，高性能的直流輸電線路保護是直流輸電系統(tǒng)安全可靠運行的保證。受直流控制系統(tǒng)的作用，直流輸電線路的故障特征與交流系統(tǒng)有明顯不同，故有必要對直流輸電線路的保護原理進行研究。目前的高壓直流輸電線路主要采用行波保護作為主保護，同時配合低電壓保護、橫差保護和電流差動保護等作為后備保護。然而，目前的直流低電壓保護缺乏整定原則、性能差，未能很好地履行后備保護的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服傳統(tǒng)低電壓保護性能的不足，給出的低電壓保護判據(jù)能夠快速準確識別輸電線路區(qū)內(nèi)的金屬性故障，并通過與其它保護配合識別區(qū)內(nèi)高阻故障。該方法原理簡單、可靠性高，保護范圍穩(wěn)定，不受運行方式的影響。其具體實現(xiàn)方式是通過保護安裝處測量得到的電壓、電流量來計算輸電線路末端的電壓值，根據(jù)計算結(jié)果構(gòu)造保護判據(jù)。當線路末端電壓計算值與保護安裝處電壓測量值異號時，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬性或低過渡電阻故障，快速動作；當線路末端計算電壓幅值小于設(shè)定值時，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)高阻故障或區(qū)外故障，需要與相關(guān)保護的配合才能實現(xiàn)選擇性，此時保護需要經(jīng)延時后方能動作。為實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下技術(shù)解決方案步驟一，在保護安裝處，對直流線路本端的直流電流和直流電壓瞬時值進行采樣； 直流雙極線路之間存在耦合，為了消除耦合的影響，引入以下公式對采樣數(shù)據(jù)進行解耦，得到解耦的直流電壓和直流電流模量值(出處電力系統(tǒng)自動化-2007. 31 04). 57-61)im =(1)；um = S^1U (2)；
fj \ \ \式中J = + ι ‘ S"1 = St,是雙極直流輸電線路的解耦矩陣及其逆矩陣，Uffl和
、分別是模電壓和模電流矩陣，u和i分別是本端雙極直流輸電系統(tǒng)的直流電壓和直流電流采樣值；步驟二，在輸電線路分布參數(shù)模型中，根據(jù)如下公式用測量點處的直流電壓和直流電流模量值計算沿線直流電壓模量值(出處中國電機工程學報-2004. 24(3).24-29)

權(quán)利要求
1. 一種高壓直流輸電線路低電壓保護方法，其特征在于該方法基于分布參數(shù)模型， 在時域中利用單端電氣量構(gòu)成判據(jù)，對區(qū)內(nèi)金屬性或低過渡電阻故障具有絕對的選擇性； 對區(qū)內(nèi)高阻故障，需要與相關(guān)保護的配合才能實現(xiàn)選擇性；具體實現(xiàn)過程包括下列步驟步驟一，在保護安裝處，對直流線路本端的直流電流、直流電壓進行采樣；然后根據(jù)以下公式對采樣數(shù)據(jù)進行解耦
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直流輸電線路低電壓保護方法。該方法建立在時域分布參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)保護安裝處的電壓、電流測量值，用沿線電壓的時域計算方法得到保護范圍末端的電壓值，利用保護范圍末端的電壓計算值構(gòu)造保護判據(jù)。當線路末端電壓計算值與保護安裝處電壓測量值異號時，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬性或低過渡電阻故障，快速動作；當線路末端計算電壓幅值小于設(shè)定值時，判定為輸電線路區(qū)內(nèi)發(fā)生高過渡電阻故障或區(qū)外故障，需要與相關(guān)保護的配合才具有選擇性，此時保護需經(jīng)延時后方能動作。該方法在時域中實現(xiàn)，所需數(shù)據(jù)窗短，計算量小。本發(fā)明主要用于電力系統(tǒng)中直流輸電線路的繼電保護。
文檔編號H02H7/26GK102170114SQ20111013553
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者宋國兵, 張健康, 索南加樂, 饒菁, 高淑萍 申請人:西安交通大學