防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法
【专利摘要】本发明涉及了一种防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法。该方法分别检测换流变网侧三相交流电压二次谐波正序分量的幅值以及二次谐波幅值，并且将二次谐波正序分量的幅值与二次谐波幅值分别与各自的定值比较。当二次谐波正序分量的幅值大于定值以及二次谐波的幅值大于定值时经过时间T的延时产生一个闭锁信号闭锁50Hz谐波保护。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法，应用于高压直流输 电和特高压直流输电领域及其控制保护装置中。 防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法
【背景技术】
[0002] 高压/特高压直流输电工程是在电能的送端通过换流阀设备将三相交流电变成 直流电进行远距离传送，在电能的接受端再通过换流阀设备将直流电变成三相交流电的输 电工程。正常运行的情况下，在送端和受端的换流阀设备之间，电流只包含直流分量不包含 交流分量。然而在送端或者受端的交流系统发生故障时，直流电流中会包含很大的谐50Hz 和100Hz分量，据此现在的直流输电系统配置了 50Hz和100Hz谐波保护。
[0003] 使直流电流中产生50Hz的原因不只是交流系统故障，实际运行经验和模拟试验 证明在交流系统正常的换流变充电时，换流变网侧三相交流电压会包含大量的二次谐波正 序分量和二次谐波。二次谐波正序分量和二次谐波的存在会使直流侧50Hz分量增加，从而 引起50Hz谐波保护动作；这个动作属于误动，因为设备和整个系统并没有故障。
[0004] 目前的50Hz谐波保护没有相应的防误动策略。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术中存在的50Hz谐波保护在换流变充电时存在误动 而提出一种防止高压直流输电系统50Hz谐波保护误动的方法，解决了换流变充电时50Hz 谐波保护误动的问题。
[0006] 计算换流变网侧三相交流电压二次谐波幅值和二次谐波正序分量幅值包含以下 几个步骤：
[0007] 采集换流变网侧三相交流电压，A相交流电压为UACL1，B相交流电压为UACL2, C 相交流电压为UACL3 ;其中相序为UACL1相角超前UACL2相角120度，UACL2相角超前UACL3 相角120度，UACL3相角超前UACL1相角120度；
[0008] 提取换流变网侧三相交流电压中的二次谐波分量；可以采用对换流变网侧三相交 流电压分别进行离散傅里叶变换获得二次谐波分量，也可以采用滤波器等其他方法获得二 次谐波分量。其中UACL1中的二次谐波分量表示为UACL1_SEC，UACL2中的二次谐波分量表 示为UACL2_SEC, UACL3中的二次谐波分量表示为UACL3_SEC ;
[0009] 将二次谐波分量UACL1_SEC，UACL2_SEC，UACL3_SEC中的最大值定义为二次谐波 幅值；
[0010] 运用公式（UACn+UACn^a+UACn^a2)/^计算三相交流电压的二次谐波正序 分量幅值，其中常量a = cos (120〇) +sin (120〇) j ;
[0011] 防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法逻辑如下：当二次谐波幅值大于二 次谐波定值和二次谐波正序分量幅值大于二次谐波正序分量定值时，并经过时间T的延时 产生闭锁信号闭锁高压直流50Hz谐波保护。
[0012] 通过在50Hz谐波保护增加本发明所描述的方法的有益效果是在换流变充电时可 以防止50Hz谐波保护误动。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1二次谐波分量和二次谐波正序分量计算逻辑
[0014] 图2防止50Hz谐波保护误动逻辑
【具体实施方式】
[0015] 计算换流变网侧三相交流电压二次谐波幅值和二次谐波正序分量幅值包含以下 几个步骤：
[0016] 采集换流变网侧三相交流电压，A相交流电压为UACL1，B相交流电压为UACL2, C 相交流电压为UACL3 ;其中相序为UACL1相角超前UACL2相角120度，UACL2相角超前UACL3 相角120度，UACL3相角超前UACL1相角120度；
[0017] 提取换流变网侧三相交流电压中的二次谐波分量；可以采用对换流变网侧三相交 流电压分别进行离散傅里叶变换获得二次谐波分量，也可以采用滤波器等其他方法获得二 次谐波分量。其中UACL1中的二次谐波分量表示为UACL1_SEC，UACL2中的二次谐波分量表 示为UACL2_SEC, UACL3中的二次谐波分量表示为UACL3_SEC ;
[0018] 将二次谐波分量UACL1_SEC，UACL2_SEC，UACL3_SEC中的最大值定义为二次谐波 幅值；
[0019] 运用公式（UACn+UACn^a+UACn^a2)/^计算三相交流电压的二次谐波正序 分量幅值，其中常量a = cos (120〇) +sin (120〇) j ;
[0020] 防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法逻辑如下：当二次谐波幅值大于二 次谐波定值和二次谐波正序分量幅值大于二次谐波正序分量定值，并经过时间T的延时产 生闭锁信号闭锁高压直流50Hz谐波保护。
[0021] 下面举例来说明防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法：
[0022] 设计高压直流输电保护主机一台，保护主机中包含50Hz谐波保护，并且增加如下 所述的防止高压直流输电50Hz谐波保护的方法逻辑，。
[0023] 如图1所示利用离散傅里叶变化计算换流变网侧三相交流电压二次谐波分量， 其中UACL1中的二次谐波分量表示为UACL1_SEC，UACL2中的二次谐波分量表示为UACL2_ SEC, UACL3中的二次谐波分量表示为UACL3_SEC ;
[0024] 将二次谐波分量UACL1_SEC，UACL2_SEC，UACL3_SEC中的最大值定义为二次谐波 幅值；
[0025] 运用公式（UACn+UACn^a+UACn^a2)/^计算三相交流电压的二次谐波正序 分量幅值，其中常量a = cos (120〇) +sin (120〇) j ;
[0026] 采用如图2所示的防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法逻辑：当二次谐波 幅值大于二次谐波定值和二次谐波正序分量幅值大于二次谐波正序分量定值，并经过时间 T的延时产生闭锁信号闭锁高压直流50Hz谐波保护。
[0027] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
【权利要求】
1. 防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法，其特征是：当交流系统电压二次谐波 幅值大于二次谐波定值和二次谐波正序分量幅值大于二次谐波正序分量定值时，并经过时 间T的延时产生闭锁信号闭锁高压直流50Hz谐波保护。
2. 如权利要求1所述的防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法，其特征是：提取 三相交流电压中的二次谐波分量，采用对换流变三相交流电压分别进行离散傅里叶变换获 得二次谐波分量，或者采用滤波器其方法获得二次谐波分量。
3. 如权利要求1所述的防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法，其特征是：将 二次谐波分量UACL1_SEC，UACL2_SEC，UACL3_SEC中的最大值定义为二次谐波幅值；其中 UACL1_SEC为A相交流电压UACL1中的二次谐波分量，UACL2_SEC为B相交流电压UACL2中 的二次谐波分量，UACL3_SEC为C相交流电压UACL3中的二次谐波分量。
4. 如权利要求1所述的防止高压直流输电50Hz谐波保护误动的方法，其特征是：运用 公式（UACu_ SEe+UACn*a+UACn*a2)/3计算三相交流电压的二次谐波正序分量幅值，其 中常量 a = cos(120o)+sin(120o) j。
【文档编号】H02J3/36GK104052034SQ201410321350
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】赵森林, 杨建明, 李林, 刘建坤, 汪成根 申请人:南京南瑞继保电气有限公司, 江苏省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司