一种常规直流输电系统谐波保护方法及装置与流程

本发明涉及常规直流输电系统技术领域，具体涉及一种常规直流输电系统谐波保护方法。

背景技术：

常规直流输电系统为双极接线，如图1所示。在某些特定运行参数条件下，当直流输电系统受到雷击或交流系统故障等扰动时，直流输电系统有可能发生一定频率的谐振，在高压极线上产生过电压和过电流，由于目前常规直流输电系统没有配置谐波保护，谐振发生将严重威胁直流系统的安全稳定运行。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明提供一种常规直流输电系统谐波保护方法及装置，识别雷击或交流系统故障引发的直流系统谐振，在谐振发生后通过一定的控制策略消除谐振，保证直流输电系统的正常运行。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种常规直流输电系统谐波保护方法，用于两端直流输电系统，所述两端直流输电系统采用双极两端中性点接地方式，所述方法包括以下步骤：

实时检测直流线路电压udl的变化率du/dt和交流系统电压uac；

当变化率du/dt超过第一预设值，或交流系统电压uac低于第二预设值时，向计时器发送第一控制指令，所述第一控制指令包含对所述计时器的启动指令以及时间设定指令，其中，所述启动指令用于启动计时操作；所述时间设定指令用于设置计时持续时间；

获取直流电压谐波含量udharm和直流电流谐波含量idharm；

在计时持续时间内，同时满足以下判据，若满足，则向直流控制保护系统发出第二控制指令，所述第二控制指令包含对所述直流控制保护系统指令的重启动操作；

判据1：判断直流电压谐波含量udharm大于第三预设值且直流电流谐波含量idharm大于第四预设值，且连续时间至少满足第一持续时间；

判据2：直流线路电压udl的绝对值|udl|大于第五预设值且连续时间至少满足第二持续时间。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护方法，进一步地，所述计时持续时间为1s。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护方法，进一步地，所述第一持续时间为500ms。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护方法，进一步地，所述第二持续时间为10ms。

一种常规直流输电系统谐波保护系统，用于两端直流输电系统，所述两端直流输电系统采用双极两端中性点接地方式，其特征在于，所述系统包括

第一检测单元，其用于实时检测直流线路电压udl的变化率du/dt和交流系统电压uac；

计时器，其用于当变化率du/dt超过第一预设值，或交流系统电压uac低于第二预设值时，接收来自所述第一检测单元的第一控制指令，其中，所述第一控制指令包含对所述计时器的启动指令以及时间设定指令，所述启动指令用于启动计时操作，所述时间设定指令用于设置计时持续时间；

第二检测单元，其用于获取直流电压谐波含量udharm和直流电流谐波含量idharm；

判断单元，其用于在计时持续时间内，判断系统是否满足以下判据，若满足，则向直流控制保护系统发出第二控制指令，所述第二控制指令包含对所述直流控制保护系统指令的重启动操作；

判据1：判断直流电压谐波含量udharm大于第三预设值且直流电流谐波含量idharm大于第四预设值，且连续时间至少满足第一持续时间；

判据2：直流线路电压udl的绝对值|udl|大于第五预设值且连续时间至少满足第二持续时间。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护系统，进一步地，所述计时持续时间为1s。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护系统，进一步地，所述第一持续时间为500ms。

如上所述的常规直流输电系统谐波保护系统，进一步地，所述第二持续时间为10ms。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明应用于在雷击或交流系统故障引发谐振后，通过重启直流系统消除谐振。实时监测直流线路电压和交流系统电压用于监测是否发生雷击或交流系统故障，当判断发生雷击或交流系统故障后，在设定的时间内监测直流电压谐波含量和直流电流谐波含量的值，若超过本发明设立的判据则通过重启直流系统消除谐振，本发明能够在雷击或交流系统故障引发谐振后及时且有效判断直流输电系统的潜在风险，通过重启直流系统消除谐振，避免引发引发电网故障，保障直流输电系统的正常运行。

附图说明

图1为使用本发明方法的两端直流输电系统示意图；

图2为本发明实施例中常规直流输电系统谐波保护逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

参见图1，一种直流线路电压突变量保护防误动策略，所述方法用于两端直流输电系统，双极系统接线方式是直流输电工程普遍采用的接线方式，所述两端直流输电系统采用双极两端中性点接地方式，双极两端中性点接地方式可看成是两个独立的单极大地回路方式。正负两极在地回路中的电流方向相反，地中电流为两极电流之差值。双极对称运行时，地中无电流流过，或仅有小量的不平衡电流流过，通常小于额定电流的1％。因此，在双极对称方式运行时，可消除由于地中电流所引起的电腐蚀等问题。当需要时，双极可以不对称运行，这时两极中的电流不相等，地中电流为两极电流之差。运行时间的长短由接地极寿命决定。

参见图2，一种常规直流输电系统谐波保护方法，用于两端直流输电系统，所述两端直流输电系统采用双极两端中性点接地方式，包括以下步骤：

实时检测直流线路电压udl的变化率du/dt和交流系统电压uac；

当变化率du/dt超过第一预设值，或交流系统电压uac低于第二预设值时，向计时器发送第一控制指令，所述第一控制指令包含对所述计时器的启动指令以及时间设定指令，其中，所述启动指令用于启动计时操作；所述时间设定指令用于设置计时持续时间，计时持续时间可根据直流输电系统的实际运行情况设定，优选为1s，；

获取直流电压谐波含量udharm和直流电流谐波含量idharm；

在计时持续时间内，同时满足以下判据，若满足，则向直流控制保护系统发出第二控制指令，所述第二控制指令包含对所述直流控制保护系统指令的重启动操作；

判据1：判断直流电压谐波含量udharm大于第三预设值且直流电流谐波含量idharm大于第四预设值，且连续时间至少满足第一持续时间，第一持续时间可根据直流输电系统的实际运行情况设定，优选为500ms；

判据2：直流线路电压udl的绝对值|udl|大于第五预设值且连续时间至少满足第二持续时间，第二持续时间可根据直流输电系统的实际运行情况设定，优选为10ms。

本发明的工作原理如下：本发明应用于在雷击或交流系统故障引发谐振后，通过重启直流系统消除谐振。实时监测直流线路电压和交流系统电压用于监测是否发生雷击或交流系统故障，当判断发生雷击或交流系统故障后，在设定的时间内监测直流电压谐波含量和直流电流谐波含量的值，若超过本发明设立的判据则通过重启直流系统消除谐振，本发明能够在雷击或交流系统故障引发谐振后及时且有效判断直流输电系统的潜在风险，通过重启直流系统消除谐振，避免引发引发电网故障，保障直流输电系统的正常运行。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。