基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及直流输电控制保护技术领域，特别是涉及一种基于模糊逻辑理论的直 流50Hz保护方法和系统。
【背景技术】
[0002] 我国电网发展迅速，已经形成了跨越几千公里的交直流混合互联系统、多个数 千万千瓦规模的大负荷中心，随着特高压交直流的建设，这一特点将更加突出。对于这种远 距离、大容量、交直流混合运行电网，交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着极其重 要的影响。直流50Hz保护又称为基频保护是交直流系统相互配合的基本保护，直流50Hz 保护主要作为换相失败、触发系统或阀体故障的后备保护，其保护范围在直流侧；对于交流 故障或变压器充电引起的直流侧50Hz分量，故障都是在交流侧，不属于50Hz保护范围。对 于交流系统故障，在直流侧主要是产生100Hz分量，50Hz分量含量较少，不会引起50Hz保护 动作。但是目前故障发生后直流50Hz保护仅仅检测直流侧50Hz基波含量，这种单一检测 手段并不能有效区分故障是发生在交流侧还是直流侧，从而出现保护误动，使直流系统出 现非必要降功率和停运，降低直流系统的可靠性和可用率。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要针对现有故障发生后直流50Hz保护在特定工况下会出现保护误 动的问题，提供一种基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方法和系统。
[0004] 为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：
[0005] -种基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方法，包括以下步骤：
[0006] 检测整流站和逆变站的直流侧是否有50Hz基波分量；
[0007] 当检测结果为是时，判断所述整流站和所述逆变站的站间通信是否正常；当检测 结果为否时，不启动所述整流站和所述逆变站直流50Hz保护；
[0008] 当判断结果为是时，根据所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波含量获取所述 整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数，根据所述逆变站交流网侧三相电流的二 次谐波含量获取所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数；
[0009] 再根据所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数获取所述整流站交 流网侧的二次谐波的综合隶属度，根据所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函 数获取所述逆变站交流网侧的二次谐波的综合隶属度；
[0010] 将所述整流站交流网侧的二次谐波的综合隶属度与预设二次谐波隶属度门槛值 进行比较得到整流站的比较结果，将所述逆变站交流网侧的二次谐波的综合隶属度与所述 预设二次谐波隶属度门槛值进行比较得到逆变站的比较结果；
[0011] 在所述整流站根据所述整流站的比较结果和接收的所述逆变站发送的所述逆变 站的比较结果判断是否开放所述整流站直流50HZ保护，在所述逆变站根据所述逆变站的 比较结果和接收的所述整流站发送的所述整流站的比较结果判断是否开放所述逆变站直 流50HZ保护；
[0012] 当判断结果为否时，根据所述整流站直流侧50Hz基波分量获取所述整流站直流 侧50Hz基波分量的隶属度，根据所述逆变站直流侧50Hz基波分量获取所述逆变站直流侧 50Hz基波分量的隶属度；
[0013] 根据所述整流站直流侧50Hz基波分量的隶属度判断是否开放所述整流站直流 50HZ保护及获取当判断开放所述整流站直流50HZ保护时的延时时间，根据所述逆变站直 流侧50Hz基波分量的隶属度判断是否开放所述逆变站直流50HZ保护及获取当判断开放所 述逆变站直流50HZ保护时的延时时间。
[0014] 一种基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护系统，包括：
[0015] 检测模块，用于检测整流站和逆变站的直流侧是否有50Hz基波分量；
[0016] 处理模块，用于当检测结果为是时，判断所述整流站和所述逆变站的站间通信是 否正常；当检测结果为否时，不启动所述整流站和所述逆变站直流50Hz保护；
[0017] 第一保护模块，用于当判断结果为是时，根据所述整流站交流网侧三相电流的二 次谐波含量获取所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数，根据所述逆变站 交流网侧三相电流的二次谐波含量获取所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度 函数，再根据所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数获取所述整流站交流网 侧的二次谐波的综合隶属度，根据所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数获 取所述逆变站交流网侧的二次谐波的综合隶属度，将所述整流站交流网侧的二次谐波的综 合隶属度与预设二次谐波隶属度门槛值进行比较得到整流站的比较结果，将所述逆变站交 流网侧的二次谐波的综合隶属度与所述预设二次谐波隶属度门槛值进行比较得到逆变站 的比较结果，在所述整流站根据所述整流站的比较结果和接收的所述逆变站发送的所述逆 变站的比较结果判断是否开放所述整流站直流50HZ保护，在所述逆变站根据所述逆变站 的比较结果和接收的所述整流站发送的所述整流站的比较结果判断是否开放所述逆变站 直流50HZ保护；
[0018] 第二保护模块，用于当判断结果为否时，根据所述整流站直流侧50Hz基波分量获 取所述整流站直流侧50Hz基波分量的隶属度，根据所述逆变站直流侧50Hz基波分量获取 所述逆变站直流侧50Hz基波分量的隶属度，且根据所述整流站直流侧50Hz基波分量的隶 属度判断是否开放所述整流站直流50HZ保护及获取当判断开放所述整流站直流50HZ保护 时的延时时间，根据所述逆变站直流侧50Hz基波分量的隶属度判断是否开放所述逆变站 直流50HZ保护及获取当判断开放所述逆变站直流50HZ保护时的延时时间。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明基于模糊逻辑理论的直流50Hz保 护方法和系统，在故障发生后，根据整流站和逆变站站间通信正常和异常两种情况，分别针 对交流网侧二次谐波含量和直流侧50Hz基波分量建立了不同的隶属度函数，快速判别引 起直流侧产生50Hz基波分量的原因，根据不同故障类型开放、延时或者闭锁直流50Hz保 护，防止直流50Hz保护误动，避免直流系统的非必要降功率和停运，提高直流系统的可靠 性和可用率。
【附图说明】
[0020] 图1为一个实施例中基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方法流程图；
[0021] 图2为基于图1所示方法一个具体示例中基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方 法流程图；
[0022] 图3为一个实施例中站间通信正常时二次谐波隶属度函数图；
[0023] 图4为一个实施例中站间通信异常时50Hz基波分量的隶属度函数图；
[0024] 图5为一个实施例中基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述。
[0026] 本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非 明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是 可以调整的。
[0027] -个实施例中基于模糊逻辑理论的直流50Hz保护方法，如图1所示，包括以下步 骤：
[0028] 步骤S101 :检测整流站和逆变站的直流侧是否有50Hz基波分量；
[0029] 步骤S102 :当检测结果为是时，判断所述整流站和所述逆变站的站间通信是否正 常；当检测结果为否时，不启动所述整流站和所述逆变站直流50Hz保护；
[0030] 步骤S103 :当判断结果为是时，根据所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波含 量获取所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数，根据所述逆变站交流网侧三 相电流的二次谐波含量获取所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数；
[0031] 步骤S104 :再根据所述整流站交流网侧三相电流的二次谐波隶属度函数获取所 述整流站交流网侧的二次谐波的综合隶属度，根据所述逆变站交流网侧三相电流的二次谐 波隶属度函数获取所述逆变站交流网侧的二次谐波的综合隶属度；
[0032] 步骤S105 :将所述整流站交流网侧的二次谐波的综合隶属度与预设二次谐波隶 属度门槛值进行比较得到整流站的比较结果，将所述逆变站交流网侧的二次谐波的综合隶 属度与所述预设二次谐波隶属度门槛值进行比较得到逆变站的比较结果；
[0033] 步骤S106 :在所述整流站根据所述整流站的比较结果和接收的所述逆变站发送 的所述逆变站的比较结果判断是否开放所述整流站直流50HZ保护，在所述逆变站根据所 述逆变站的比较结果和接收的所述整流站发送的所述整流站的比较结果判断是否开放所 述逆变站直流50HZ保护；
[0034] 步骤S107 :当判断结果为否时，根据所述整流站直流侧50Hz基波分量获取所述整 流站直流侧50Hz基波分量的隶属度，根据所述逆变站直流侧50Hz基波分量获取所述逆变 站直流侧50Hz基波分量的隶属度；
[0035] 步骤S108 :根据所述整流站直流侧50Hz基波分量的隶属度判断是否开放所述整 流站直流50HZ保护及获取当判断开放所述整流站直流50HZ保护时的延时时间，根据所述 逆