【技术实现步骤摘要】
一种混合多端直流输电线路的故障定位方法
[0001]本专利技术属于电力电子
,具体地说,涉及电力系统的故障定位方法,更具体地说,是涉及一种混合多端直流输电线路的故障定位方法。
技术介绍
[0002]现有基于线电流换相原理的高压直流输电系统LCC
‑
HVDC(line commutated converter based HVDC)输电距离长、输电容量大、输电效率高。然而,LCC
‑
HVDC逆变站易出现换相失败,进而导致输电可靠性问题。基于模块化多电平原理的柔性高压直流输电系统MMC
‑
HVDC(modular multilevel converter based HVDC)没有换相失败风险,且可实现一定的潮流控制。但是,MMC
‑
HVDC系统输电容量较小,建设成本较高。因此,整流侧采取LCC
‑
HVDC原理、逆变侧采取MMC
‑
HVDC原理的LCC
‑
MMC
‑
HVDC混合直流输电系统可同时具有传统高压直流输电系统和柔性直流输电系统的优点,因而得到了广泛应用。而为了获取更高的传输容量,逆变侧多采取多端拓扑结构(multi terminal direct current,MTDC),从而构成LCC
‑
MMC
‑
MTDC混合多端直流输电系统。
[0003]目前,混合多端直流输电线路的故障定位大多基于故障行波,故障行波的定位精度严重 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,所述方法包括:分别获取线路每端的初始故障行波波头的时频特性;分别获取线路每端的故障行波波头的抵达时刻,根据线路每端的时频特性确定线路每端的故障行波波头的抵达时刻对应的故障行波波头频率;根据线路每端的依频特性和所述故障行波波头频率,确定线路每端的故障行波波速;根据线路每端的故障行波波速和故障行波波头的抵达时刻,确定故障发生时刻;根据线路每端的故障行波波速和故障发生时刻,确定线路每端的故障区间识别参数;基于线路每端的故障区间识别参数确定故障位置。2.根据权利要求1所述的混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,根据线路每端的故障行波波速和故障行波波头的抵达时刻,确定故障发生时刻,具体包括:根据下述公式计算故障发生时刻根据下述公式计算故障发生时刻其中,为故障发生时刻,n=1,2,
…
,N,N为换流站总数,v
i
为第i端换流站侧的故障行波波速,t
i
为第i端换流站侧的故障行波波头的抵达时刻,v
n
为第n端换流站侧的故障行波波速,t
n
为第n端换流站侧的故障行波波头的抵达时刻,D
n
为第n端换流站与线路星形连接点之间的距离,D
i
为第i端换流站与线路星形连接点之间的距离。3.根据权利要求2所述的混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,根据线路每端的故障行波波速和故障发生时刻,确定线路每端的故障区间识别参数,具体包括:根据下述公式计算线路每端的故障区间识别参数根据下述公式计算线路每端的故障区间识别参数其中,为第i端换流站侧的故障区间识别参数,e为自然常数。4.根据权利要求3所述的混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,基于线路每端的故障区间识别参数确定故障位置,具体包括:根据线路每端的所述故障区间识别参数确定故障所在的区间;根据下述公式确定故障与所在的区间内的换流站之间的距离:其中,为位于第i端换流站与星形连接点所在区间的故障点与第i端换流站之间的距离。5.根据权利要求4所述的混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,根据线路每端的所述故障区间识别参数确定故障所在的区间,具体包括:
如满足则确定故障所在区间为第i端换流站与星形连接点之间的区间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合多端直流输电线路的故障定位方法,其特征在于,根据线路每端的依频特性和所述故障行波波头频率,确定线路每端的故障行波波速,具体包括:采用下述方法获得所述依频特性:计算复穿透深度计算复穿透深度其中,ρ为大地电阻率,μ为真空磁导率,均为已知值,j为虚数单位,f为行波频率;计算正极导线的自阻抗系数Z
1(1)
和负极导线的自阻抗系数Z
1(2)
::其中,R
1(1)
和R
1(2)
分别为正极导线单位长度直流电阻和负极导线单位长度直流电阻,h
1(1)
和h
1(2)
分别为正极导线距离地面的高度和负极导线距离地面的高度,GMR
1(1)
和GMR
1(2)
分别为正极导线的等效半径和负极导线的等效半径,b为分裂子导线的分裂数,r为分裂子导线的半径,d为分裂子导线的间距;计算正极导线与负极导线之间的互阻抗系数Z
2(1
‑
2)
、Z
2(2
‑
1)
:其中,d
2(1
‑
2)
=d
2(2
‑
1)
为正极导线和负极导线之间的间距,D
2(1
‑
2)
为负极导线的镜像与正极导线之间的间距,D
2(2
‑
1)
为正极导线的镜像与负极导线之间的间距;计算避雷线的自阻抗系数Z
3(1)
、Z
3(2)
::其中,Z
3(1)
和Z
3(2)
分别为第一避雷线的自阻抗系数和第二避雷线的自阻抗系数,R
3(1)
和R
3(2)
分别为第一避雷线单位长度直流电阻和第二避雷线单位长度直流电阻,h
3(1)
和h
3(2)
分别为第一避雷线距离地面的高度和第二避雷线距离地面的高度,GMR
3(1)
和GMR
3(2)
分别为第一避雷线的等效半径和第二避雷线的等效半径;计算导线与避雷线之间的互阻抗系数Z
4(1
‑
1)
、Z
4(1
‑
2)
、Z
4(2
‑
1)
、Z
4(2
‑
2)
:
其中,Z
4(1
‑
1)
、Z
4(1
‑
2)
、Z
4(2
‑
1)
、Z
4(2
‑
2...
【专利技术属性】
技术研发人员:王栋,张典,乔峰,孙晓,高孟友,李振伟,侯梦倩,
申请(专利权)人:青岛科技大学,
类型:发明
国别省市:
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