极与非 故障极的电压特征差异、故障回与非故障回的线模波和地模波的特征差异实现故障极线保 护动作，运算量小，易于实现。
[0099] 第三、所需时间窗短，变时间窗只是在前一个时间窗的基础上增加少数信息量；本 发明方法所需时窗较短，即使对于末端故障，在故障发生后的7ms内故障极线就能可靠动 作。
[0100] 第四、耐受过渡电阻大；由于电压变化率仅用于区分逆变侧区外故障，本发明方法 在高过渡电阻下仍能启动，且电压积分比值和模量积分比值特征几乎不受过渡电阻影响， 耐受过渡电阻能力强。
【附图说明】
[0101] 图1为同塔双回高压直流输电线路行波保护方法的流程图。
[0102] 图2为完全对称换位的贝瑞隆线路模型下1P发生中点故障的电压波形。
[0103]图3a为完全对称换位的贝瑞隆线路模型下1P发生中点故障的故障回的模量行 波。
[0104]图3b为完全对称换位的贝瑞隆线路模型下1P发生中点故障的非故障回的模量行 波。
[0105]图4a为不换位的依频线路模型下1P发生中点故障的电压波形。
[0106]图4b为不换位的依频线路模型下1N发生中点故障的电压波形。
[0107] 图5为不换位的依频线路模型下极线1N发生近端故障的电压波形。
[0108] 图6a为不换位的依频线路模型下IP中点故障的故障回的模量行波。
[0109] 图6b为不换位的依频线路模型下1P中点故障的非故障回的模量行波。
[0110] 图7a为不换位的依频线路模型1P近端故障故障回的模量行波。
[0111] 图7b为不换位的依频线路模型1P远端故障故障回的模量行波。
[0112] 图8为双回线路的极线排列结构图。
【具体实施方式】
[0113] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0114] 实施例
[0115] 如图1所示，一种基于单回局部信息的同塔双回高压直流输电线路故障选线方 法，包含以下步骤：
[0116] 对于上层极线：
[0117] (1)实时计算本极线电压变化率绝对值du/dt(t)，
[0118]
[0119] u(t)为实时电压采样值，T为求取电压变化率的时间尺度，选取为T=td。电压变 化率的绝对值为极线保护启动判据，若本极线电压变化率绝对值达到整定值，保护启动，开 始后续步骤，该启动时刻记为ta。
[0120] (2)取启动判据满足整定值之前某一段时间内的20个采样点的电压和电流平均 值作为参考量，通过当前时刻的电压瞬时值和电流瞬时值减去参考量，得到本极线电压变 化量△ %和电流变化量△ii，同回对极极线电压变化量△Ul和电流变化量△ii<
[0121]
[0122]
[0123]
[0124]
[0125] 4、uLop'yj-力y乃平很ipc/iwj1：/乂 且，丄工（t)、iLop (t)分别为本极线 和对极线电流瞬时值。1为启动判据满足整定值时刻，td为采样时间间隔。
[0126] (3)求取本极线路启动判据满足整定值后的20个采样点的时间窗内电流的平均 值。
[0127]
[0128] 若本极线为正极线且Avg(i)>0,转至步骤（4);
[0129] 若本极线为正极线且Avg(i)〈0,保护不动作，退出运算；
[0130] 若本极线为负极线且Avg(i)〈0,转至步骤（4);
[0131] 若本极线为负极线且Avg(i)>0,保护不动作，退出运算；
[0132] (4)选取5个递增时间窗分别求取本极线电压积分值和对极线电压积分值，这5个 递增时间窗分别为从电压变化率满足判据起的5个、10个、15个、20个和25个采样点（包 含电压变化率满足判据的采样点）。在每个时间窗内，电压的积分求取公式为：
[0133]
[0134] 计算各个时间窗内本极线和对极线的电压积分比值：
[0135]
[0136] 並击GFI1右fM*i、田齒土I的壬口4V 古的爲+/古.
[0137]
[0138] 若电压积分比值的最大值大于整定值，该极线的保护动作；否 则保护不动作，退出运算。
[0139] 对于下层极线：
[0140] (1)实时计算本极线路所在回线地模波变化率绝对值|dG/dt(t) | :
[0141]
[0142] T为求取电压变化率的时间尺度，选取为T=td。G(t)为实时地模波，计算公式 为：
[0143]G(t) = (iP(t)+iN(t))*Zc0_(uP(t)+uN(t))，
[0144] iP(t)、iN(t)为所在回路正负极线的电流，uP(t)、uN(t)为所在回路正负极线的电 压，地模波变化率的绝对值为极线保护启动判据，若本回线地模波变化率达到整定值，保护 启动，开始后续步骤，该启动时刻记为ta。
[0145] (2)取启动判据满足整定值之前某一段时间内的20个采样点的电压和电流平均 值作为参考量，通过当前时刻的电压瞬时值和电流瞬时值减去参考量，得到本极线电压变 化量AUl和电流变化量Ah，对极线电压变化量Au1()p和电流变化量Ai1()p (对极线即为 本极线所在回路的另一根极线）：
[0150] (3)选取5个递增时间窗分别求取本极线电压积分值和对极线电压积分值，这5 个递增时间窗分别为从地模波变化率满足判据起的5个、10个、15个、20个和25个采样点 (包含电压变化率满足判据的那个采样点）。在每个时间窗内，电压的积分求取公式为：
[0151]
[0152]AUl、AUl分别为本极线和对极线的电压变化量。
[0153] 计算各个时间窗内本极线和对极线的电压积分比值：
[0154]
[0155] 并求所有时间窗中的积分比值的最大值：
[0156]
[0157] 若电压积分比值的最大值大于整定值，该极线的保护动作；否 则转向步骤（4)。
[0158] (4)求取本极线所在回路的线模波和地模波变化量AP和AG，
[0159]
[0160]Aip、AiNS所在回路的正负极线电流变化量，AUp、八％为所在回路的正负极线 电压变化量，zd、Zd分别为线模波阻抗和地模波阻抗。
[0161] (5)选取5个递增时间窗分别求取本回线线模波积分值和地模波积分值，这5个递 增时间窗分别为从地模波变化率满足判据起的5个、10个、15个、20个和25个采样点（包 含电压变化率满足判据的那个采样点）。在每个时间窗内，模量积分求取公式为：
[0162]
[0163] AP、AG分别为线模波和地模波变化量。
[0164] 计算各个时间窗内本回线路的地模波和线模波积分比值：
[0165]
[0166] 则本回线的地模波变化量AG和线模波变化量AP的积分比值的最大值为：
[0167]
[0168] 若电压积分比值的最大值fwfmax(M)大于1且模量积分比值的最大值 ^Eg/Ep.max(W0小于整定值，则保护动作，否则保护不动作，退出运算。
[0169] 采用PSCAD/EMTDC仿真软件，参考溪洛渡直流工程的系统参数，构建同塔双回直 流输电系统模型。
[0170] 同塔双回双回直流输电线路模型采用频变参数模型构建，线路全长1254km，线路 杆塔参数如图8所示。同塔双回线路呈梯形分布，上层极线为1P、2N，下层极线为1N、2P，G1、 G2分别为地线，两根地线的水平距离13为28. 4m，极线IP和2N的水平距离11为14. 5m，极 线1N和2P的水平距离12为19. 2m，下层极线与地面的距离hi为18m，上层极线与下层极 线的垂直距离h2为15m，地线与上层极线的垂直距离h3为22m。此外，输电线路的跨线深 度为16m，地线的跨线深度为11m。
[0171] 然后，在该直流输电系统模型的基础上，以10kHz的采样频率对故障数据进行采 样，分别在距离整流侧不同距离处设置接地故障，故障过渡电阻包括金属性接地和高阻接 地故障（250D和500D)。根据本发明专利所提的线路保护方案，分别对上层极线和下层 极线编写保护方案程序，对故障数据进行处理，包括上层极线的电压变化率计算模块和电 压变化量的积分比值，下层极线的地模波变化率计算模块、电压变化量积分比值和线模波 与地模波的积分比值，观察不同极线发生故障的情况下本极线的保护动作情况，如表4(a) 所示，为上层极线故障选线仿真数据的IP保护测试情况表（其中，""表示电压变化率判 据没有启动），表4 (b)为上层极线2N保护测试情况表（其中，""表示电压变化率判据没 有启动），表4(c)为下层极线1N保护测试情况表（其中，表示地模波变化率判据没有 启动），表4(d)为下层极线2P保护测试情况表（其中，表示地模波变化率判据没有启 动），表4(e)为区外故障测试情况表（其中，表示电压变化率或地模波变化率判据没有 启动）。表4中的值为行波到达后启动判据响应之后 的25个采样点（即2. 5ms的时间窗）内的计算结果，而电流平均值为行波到达后启动判据 响应后的20个采样点（即2ms的时间窗）的计算结果。
[0172]
[0173] 表4 (a)
[0174]
[0175] 表4(b)
[0176]
[0177] 表4(c)
[0178]
[0179] 表4(d)
[0180]
[0181]表 4(e)
[01