一种基于阀状态的直流保护判断方法技术

本发明专利技术涉及一种基于阀状态的直流保护判断方法，属于高压直流输电技术继电保护技术领域。本发明专利技术首先计算三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值；然后根据每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值判别阀的状态；最后利用每相阀在两种状态下时间宽度的差异，根据三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值综合做判据。本发明专利技术从阀的安全角度提出约束，在基于阀侧电流时序特征构造的阀状态基础上，采用阀状态特征进行直流保护保护判断，解决了直流阀区保护的判据与阀状态不匹配的问题，提高了直流保护对故障的适应性。直流保护对故障的适应性。直流保护对故障的适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阀状态的直流保护判断方法


[0001]本专利技术涉及一种基于阀状态的直流保护判断方法，属于高压直流输电技术继电保护


技术介绍

[0002]传统高压直流输电实际电网工程中，直流阀区保护是利用换流阀的外部电气量幅值特性构造的判据，且直流保护依靠固定的整定值工作。区外交流故障下，直流阀区保护误动，导致直流系统闭锁，对系统稳定传输造成冲击。从保护四性来看：区外交流故障与区内故障特征的相似性，引发保护误动，使得保护选择性不足；保护动作与故障位置之间非一一对应关系，两者间的不确定性，使得保护灵敏性不足；直流阀区保护受故障时刻影响动作的数量和种类也不同，保护存在时间离散性，使得保护速动性不足；利用换流器端口电气量特征反映阀内部特征比较单一，使得保护可靠性不足。
[0003]现有研究，在保护原理方面，直流保护的左端判据和右端保护设定值以及延时的关系，映射过程中两者在对应关系上是割裂的；在保护误动方面，现有研究虽然分析了其误动机理，但并没有从根本上解释直流保护时间离散性的问题。基于以上两方面的问题，现有直流保护判据的交流量、直流量和故障时间无法形成一个完整的体系。因此，直流阀区保护采用单纯的电气量幅值特征与运行实际阀状态不匹配，导致直流保护判据与阀状态特征间存在失配。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于基于阀状态的直流保护判断方法，以解决目前换流器不对称情况判断的准确性比较低的问题。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题而提供一种基于阀状态的直流保护判断方法，该判断方法包括以下步骤：
[0006]1)检测换流器三相阀侧交流电流，计算三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值；
[0007]2)将每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值与正常运行每相阀连续导通时间宽度和连续关断时间宽度进行比较，得到每相阀导通时间宽度差异和关断时间宽度差异，并以此判别阀的状态；
[0008]3)利用每相阀在两种状态下时间宽度的差异，根据三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值综合做判据，按照阀换相失败的次数对故障划分做层次化判别。
[0009]本专利技术利用每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值与正常运行每相阀连续导通时间宽度和连续关断时间宽度之间的关系确定阀的状态，根据三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值综合做判据，按照阀换相失败的次数对故障划分做层次化判别。本专利技术从阀的安全角度提出约束，在基于阀侧电流时序特征构造
的阀状态基础上，采用阀状态特征进行直流保护保护判断，解决了直流阀区保护的判据与阀状态不匹配的问题，提高了直流保护对故障的适应性。
[0010]进一步地，所述步骤3)中的层次化判别包括：
[0011]根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值进行阀不对称运行、单个阀换相失败和多个阀换相失败的判断；根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最大值进行连续换相失败判断。
[0012]本专利技术能够根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值以及三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最大值进行层次化的判别。
[0013]进一步地，阀不对称运行判断所采用的判据为：
[0014][0015]其中，t
VL
为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
VH
为正常运行每相阀导通时间宽度，Δt为采样率，max(max(t
aH
),max(t
bH
),max(t
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))为三相中每相导通宽度最大值max(t
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)的最小值。
[0016]本专利技术能够根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值构造阀不对称运行的判据，能够准确实现阀不对称运行的判断。
[0017]进一步地，单个阀换相失败判断所采用的判据为：
[0018][0019]其中，t
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为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
VH
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)的最小值。
[0020]本专利技术能够根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值构造阀单个阀换相失败的判据，能够准确实现单个阀换相失败的判断。
[0021]进一步地，多个阀换相失败判断所采用的判据为：
[0022][0023]其中，t
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为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
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bL
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cL
)的最小值。
[0024]本专利技术能够根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值构造阀多个阀换相失败的判据，能够准确实现多个阀换相失败的判断。
[0025]进一步地，连续换相失败判断所采用的判据为：
[0026][0027]t
VL
为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
VH
为正常运行每相阀导通时间宽度，Δt为采样率，max(max(t
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阀状态的直流保护判断方法，其特征在于，该判断方法包括以下步骤：1)检测换流器三相阀侧交流电流，计算三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值；2)将每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值与正常运行每相阀连续导通时间宽度和连续关断时间宽度进行比较，得到每相阀导通时间宽度差异和关断时间宽度差异，并以此判别阀的状态；3)利用每相阀在两种状态下时间宽度的差异，根据三相中每相阀导通时间宽度的最大值和关断时间宽度的最大值综合做判据，按照阀换相失败的次数对故障划分做层次化判别。2.根据权利要求1所述的基于阀状态的直流保护判断方法，其特征在于，所述步骤3)中的层次化判别包括：根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最小值进行阀不对称运行、单个阀换相失败和多个阀换相失败的判断；根据三相中每相导通时间宽度的最大值和每相关断时间宽度最大值的最大值进行连续换相失败判断。3.根据权利要求2所述的基于阀状态的直流保护判断方法，其特征在于，阀不对称运行判断所采用的判据为：其中，t
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为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
VH
为正常运行每相阀导通时间宽度，Δt为采样率，max(max(t
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))为三相中每相关断宽度最大值max(t
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cL
)的最小值。4.根据权利要求2所述的基于阀状态的直流保护判断方法，其特征在于，单个阀换相失败判断所采用的判据为：其中，t
VL
为正常运行每相阀连续关断时间宽度，t
VH
为正常运行每相阀导通时间宽度，Δt为采样率，max(max(t
aH
),max(t
bH
),max(t
cH
))为三相中每相导通宽度最大值max(t
aH
)、max(t
bH
)、max(t
cH
)的最大值，min(max(t
aL
),max(t
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【专利技术属性】
技术研发人员：殷珊珊，王俊，毛鹏军，赵龙，司逸飞，陈浩然，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：