一种直流滤波器谐波阻抗保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于高压直流输电中直流滤波器保护新的保护方法。具体讲是利用直流滤波器调谐频次下较小频次的电压和电流量，计算该频次下的谐波阻抗，根据谐波阻抗在故障时的变化提出了相应的保护判据，该保护适用于单调谐，双调谐等多种高压直流输电中直流滤波器保护。
【背景技术】
[0002]目前直流滤波器保护一般采用电流量作为保护判据，作为直流滤波器主保护的谐波电流差动保护在靠近滤波器首端发生故障时首端谐波电流大大降低，使得谐波电流差流较小，此时差动保护灵敏度大为降低，可能出现拒动，而且直流滤波器配备的不平衡保护也无法反应除电容故障外的其他故障，并且由于此时谐波电流是减小的，所以作为后备保护的过流保护也无法动作去切除滤波器。
[0003]目前并没有能够灵敏可靠地反应直流滤波器靠近首端故障的保护判据。
【发明内容】
[0004]为解决现有直流滤波器保护中存在的不足，本发明提出了一种直流滤波器谐波阻抗保护方法，根据滤波器故障时谐波阻抗值大小变化对滤波器进行保护，弥补了差动保护在近端故障时灵敏度不足的问题，提高了直流滤波器保护的灵敏度和可靠性。
[0005]为达到以上目的，本发明采用以下技术方案来实现。
[0006]本发明利用直流滤波器调谐频次下较小频率的谐波阻抗作为保护判据，滤波器在调谐频率下谐波阻抗最小，当滤波器故障时谐振点发生偏移，使得滤波器在调谐频率下的谐波阻抗增大，因此当滤波器谐波阻抗大于定值时动作于跳闸，对滤波器进行可靠保护:
[0007]一种直流滤波器谐波阻抗保护方法，包括以下步骤，
[0008](I)、通过电压测量装置和直流滤波器首端的电流互感器分别获取直流滤波器的电压和电流量，从所述电压和电流量中分别提取滤波器调谐频次中低频次的谐波电压和谐波电流(低频次指滤波器调谐频次相比较，选取最低频次)；
[0009](2)、通过提取的谐波电压和谐波电流计算滤波器的谐波阻抗Zk，
[0010]Zk= U k/Ik，其中Zk为谐波阻抗，Uk为谐波电压，Ik为谐波电流，k为谐波次数，通过所述谐波阻抗判断滤波器的运行工况，当谐波阻抗4大于滤波器失谐定值时进行失谐告警或跳闸，当谐波阻抗4大于滤波器故障定值时，判定为滤波器故障，进行跳闸，切除滤波器对滤波器进行可靠保护。
[0011]本发明的有益效果包括:
[0012](I)本发明直流滤波器谐波阻抗保护，基于阻抗作为判据，同时利用了电压和电流量，更加全面的反映了滤波器的运行工况，使得保护更加可靠。
[0013](2)保护选取的谐波阻抗为滤波器调谐频次下，相比较获取的较小频次的谐波阻抗，这样对电压和电流互感器的性能要求有所降低，同时也降低了采样频率，减小了装置的工作负荷，增加了保护的计算精度。
[0014](3)保护选取谐波阻抗作为保护判据，在滤波器靠近首端故障时，谐波阻抗大大增加，保护灵敏度较高，可以弥补差动保护在靠近首端故障灵敏度不足的缺陷，可以同差动保护相互补充实现对直流滤波器更加可靠地保护，同时保护还可以反应由于外界工作环境变化引起滤波器失谐，保护可以动作于告警，提醒工作人员检查和改善设备工作环境，延长设备寿命。
[0015](4)直流滤波器在靠近首端故障时谐波阻抗变化较大，保护灵敏度高，弥补了差动保护在滤波器靠近首端故障时灵敏度不足的问题，谐波阻抗保护可以弥补差动保护在滤波器靠近首端故障时灵敏度不足的问题，也可以反应滤波器失谐等问题，实现对直流滤波器更加全面完善的保护。
【附图说明】
[0016]图1 HP12/24双调谐直流滤波器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0018]一种直流滤波器谐波阻抗保护方法，包括以下步骤，
[0019](I)、通过电压测量装置(附图1中的Ul)和直流滤波器首端的电流互感器(附图1中的TAl)分别获取直流滤波器的电压和电流量，从所述电压和电流量中分别提取滤波器调谐频次中低频次的谐波电压和谐波电流，本实施例中，滤波器调谐频次为12次和24次谐波，则采用调谐频次中较低的12次谐波电压和谐波电流，对于附图1中的HP12/24双调谐直流滤波器而言，则提取电压电流量中的12次谐波电压和谐波电流量。
[0020](2)、通过提取的谐波电压和谐波电流计算滤波器的谐波阻抗Zk，
[0021 ] Zk= U k/Ik，
[0022]其中Zk为谐波阻抗，U k为谐波电压，I k为谐波电流，k为谐波次数，当滤波器调谐频次为12次和24次谐波，则k取调谐频次中较低的12次谐波，通过所述谐波阻抗判断滤波器的运行工况，当谐波阻抗Zk大于滤波器失谐定值时动作于失谐告警或跳闸，当谐波阻抗4大于滤波器故障定值时，判定滤波器故障，动作于跳闸，切除滤波器对滤波器进行可靠保护。
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种直流滤波器谐波阻抗保护方法，其特征在于，包括以下步骤， (1)、通过电压测量装置和直流滤波器首端的电流互感器分别获取直流滤波器的电压和电流量，从所述电压和电流量中分别提取滤波器调谐频次中低频次的谐波电压和谐波电流； (2)、通过提取的谐波电压和谐波电流计算滤波器的谐波阻抗Zk，Zk= U k/Ik 其中Zk为谐波阻抗，Uk为谐波电压，I k为谐波电流，k为谐波次数，通过所述谐波阻抗判断滤波器的运行工况，当谐波阻抗Zk大于滤波器失谐定值时进行失谐告警或跳闸，当谐波阻抗4大于滤波器故障定值时，判定为滤波器故障，进行跳闸，切除滤波器。
【专利摘要】本发明公开了一种直流滤波器谐波阻抗保护方法，具体讲是利用直流滤波器调谐频次下较小频次的电压和电流量，计算该频次下的谐波阻抗，直流滤波器在故障时谐波阻抗会发生变化，根据谐波阻抗在故障时的谐波阻抗大小的变化提出了相应的保护判据；本发明通过接入电压和电流量作为保护判据，可以更加全面的反应直流滤波器的运行工况，直流滤波器在靠近首端故障时谐波阻抗变化较大，保护灵敏度高，弥补了差动保护在滤波器靠近首端故障时灵敏度不足的问题，同时该保护可以反应滤波器失谐等问题，实现对直流滤波器更加全面更加可靠的保护。
【IPC分类】H02H3/40
【公开号】CN105098707
【申请号】CN201510536307
【发明人】郭晓, 行武, 韩行军, 胡兵
【申请人】南京国电南自电网自动化有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月27日