专利名称：直流输电线路信号距离保护方法
技术领域：
本发明涉及的是一种电力系统技术领域的方法，具体是一种直流输电线路信号距离保护方法。
背景技术：
高压直流(HVDC)输电以其传输功率大，控制性能好等优点，在远距离、大功率输电中占有重要的地位，世界发达国家都把它作为大容量、远距离送电和异步联网的主要手段。在我国，自1987年舟山直流输电工程的竣工以来，我国直流输电工程数量与日俱增。伴随着“西电东送，南北互供，全国联网”的坚强智能电网的建设，今后十年将会是我国直流输电建设的爆发期。高压直流输电线路一般作为区域电网的联络线，它的安全性和可靠性不仅关系到本区系统的稳定性，而且将直接影响与其相连区域电网甚至整个大电网的稳定运行。高压直流输电线路是直流输电系统中最重要的元件之一，其特点是输电线路长，故障发生概率高，提高直流输电线路继电保护的运行水平对保证直流输电系统的安全性与可靠性意义重大。在各种直流线路的保护方案中，行波保护和电流差动保护的应用最为广泛。现有直流线路行波保护存在诸多不足之处，如可靠性差、只能用于故障暂态的波过程期间、整定理论不完备等。对于长距离高压直流输电线路而言，在故障发生的暂态过程中，直流线路会产生分布电容电流，可能引起线路差动保护的误动，降低保护的可靠性。因此，有必要对直流输电线路保护进行改进，提升保护动作性能，保证直流线路保护在线路内部故障时可以正确快速动作，外部故障时可靠不动作。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN 101577417A,
公开日
2009-11-11，记载了一种“直流输电线路电流差动保护方法”，该技术根据输电线路分布参数模型，在时域中利用模变换将直流电流、直流电压的采样值转换为模量，然后从线路两端分别利用两端模电压、电流计算出线路某点各个时刻的模电流，用模电流直接构造电流差动保护判据，或者经过极模反变换合成极电流，再根据极电流构造电流差动保护判据。本发明能够提高直流线路保护的灵敏度和可靠性，可控性好，安全性高，具有完备的整定理论， 克服了传统行波保护作为高压直流线路主保护的缺点，不需要识别行波波头；而且计算简单。本发明主要用于电力系统中直流输电线路的电流差动保护，尤其是超/特高压直流输电线路的保护。但是该现有技术需要计算保护线路上的模电压和模电流，算法复杂，计算量大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种直流输电线路信号距离保护方法，适用于直流输电线路且不受分布电容电流影响，不仅克服了传统高压直流线路差动保护的缺陷，并且耐受过渡电阻能力强，对采样频率无特殊要求，运算简单，易于实现，动作速
3度快、可靠性高。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤步骤一，通过直流线路分布参数模型求解微分方程，时域补偿电流行波到线路两端保护装置的时差τ，消除电容电流对直流线路保护的影响。当直流输电线路上点F处发生故障时，线路上任一点的电压u和电流i可用其在线路上的位置X和时间t为变数的微分方程表示
权利要求
1.一种直流输电线路信号距离保护方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一，通过直流线路分布参数模型求解微分方程，时域补偿电流行波到线路两端保护装置的时差τ ；步骤二，在一侧换流站中，对直流线路的本侧和对侧的直流电流、电压进行同步采样， 并将对侧直流电流、电压采样瞬时值传输到本侧；步骤三，当继电保护采集装置采集数据满足电压下降程度大于电压下降阈值以及电压突变率大于电压突变率阈值时，启动直流线路信号距离保护；步骤四，采集设置于直流线路两端的电流互感器的电流信号作为离散样本信号Ιζ(η) 和In(η)，信号时限历程为
，则Ιζ(η)与Ιη(η)的距离度定义为
2.根据权利要求1所述的直流输电线路信号距离保护方法，其特征是，所述的微分方程是指当直流输电线路上点F处发生故障时，线路上任一点的电压u和电流i可用其在线路上的位置χ和时间t为变数的微分方程表示
3.根据权利要求1所述的直流输电线路信号距离保护方法，其特征是，所述的判断是指当信号距离保护装置测得保护线路两端信号距离度Δζη(τ)达到信号距离保护所设置的整定值，直流线路存在故障，信号距离保护动作。
全文摘要
一种电力系统技术领域的直流输电线路信号距离保护方法，通过计算设置于直流线路两端的电流互感器的电流信号作为离散样本信号并计算得到其之间的距离度Δzn(τ)，用以判定直流线路的故障类型。本发明适用于直流输电线路且不受分布电容电流影响，不仅克服了传统高压直流线路差动保护的缺陷，并且耐受过渡电阻能力强，对采样频率无特殊要求，运算简单，易于实现，动作速度快、可靠性高。
文档编号H02H7/26GK102237676SQ20111018093
公开日2011年11月9日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者丁浩寅, 杨光亮, 毛俊, 涂歧, 邰能灵, 郑晓冬 申请人:上海交通大学