專利名稱：一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于直流輸電保護領域，特別涉及一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法。
背景技術：
交流系統(tǒng)接地故障、不對稱運行或換流閥丟脈沖等故障，會使直流電流產(chǎn)生較大的諧波電流分量(主要成份是50Hz和IOOHz分量)，因此直流系統(tǒng)配置了諧波保護，也稱50Hz保護和IOOHz保護。50Hz保護作為換流閥丟脈沖的后備保護，其檢測原理是檢測直流電流中的50Hz分量來進行保護；100Hz作為交流系統(tǒng)故障的后備保護，其檢測原理是檢測直流電流中的IOOHz分量來進行保護。主要可參考趙畹君.高壓直流輸電工程技術[M].北京:中國電力出版社，2004和王俊生，李海英，盧宇.利用電流直流切換50Hz保護定值的方法.北京:200610085614[P]。但在某些情況下，譬如電網(wǎng)中容量很大的變壓器充電，可能在交流系統(tǒng)中出現(xiàn)2次負序諧波，將在直流系統(tǒng)中產(chǎn)生3次諧波分量。3次諧波同樣對直流設備有一定的損害，同時會引起互聯(lián)電網(wǎng)之間出現(xiàn)持續(xù)功率振蕩，而現(xiàn)有的直流諧波保護主要是針對50Hz和IOOHz的分量來進行保護，還沒有任何保護方法是針對直流系統(tǒng)中產(chǎn)生的3次諧波分量來進行保護的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，其利用直流電流中150Hz分量來檢測交流系統(tǒng)異常工況，保證直流設備的安全運行。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，包括如下步驟:(I)實時采樣中性母線閥側(cè)直流電流；(2)通過帶通濾波得到直流電流的150Hz分量；(3)通過低通濾波得到平滑濾波后的電流；(4)將步驟(3)中得到的電流乘以比例系數(shù)，得到定值初值；(5)將步驟(4)中得到的定值初值經(jīng)過上限限幅和下限限幅，得到保護定值；(6)將步驟(2)中得到的150Hz分量和步驟(5)中得到的保護定值進行比較，當150Hz分量大于或等于保護定值時,經(jīng)過延時后保護動作。上述步驟(4)中的比例系數(shù)取值范圍是0.05 1.0。上述步驟(5)的具體內(nèi)容是:上限依據(jù)換流閥以及直流場設備耐受三次諧波的能力確定，下限依據(jù)能夠檢測到直流電流斷續(xù)確定；若定值初值〉上限，則保護定值=上限；若定值初值〈下限，則保護定值=下限；若上限 > 定值初值 > 下限，則保護定值=定值初值。上述步驟(6)中的延時時間范圍是1.0s 10.0s。采用上述方案后，本發(fā)明利用直流電流中150Hz分量來檢測交流系統(tǒng)異常工況，并正確動作，解決了當交流系統(tǒng)中存在較大的二次諧波負序分量時直流系統(tǒng)無保護動作的問題，保證直流系統(tǒng)安全可靠的運行。


圖1是本發(fā)明中采樣中性母線閥側(cè)直流電流IDNC示意圖；圖2是本發(fā)明的實施邏輯框圖；圖3是本發(fā)明的保護定值限幅邏輯框圖；其中，上限和下限為保護定值的限幅。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。如圖2所示，本發(fā)明提供一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，包括如下步驟:(I)如圖1所示，實時采樣中性母線閥側(cè)直流電流IDNC ；(2)通過帶通濾波得到直流電流的150Hz分量IDNC_150Hz ；(3 )通過低通濾波得到平滑濾波后的電流IDNC_LP ；(4)將步驟(3)中得到的電流IDNC_LP乘以比例系數(shù)K，得到定值初值；所述比例系數(shù)K的取值范圍是0.05 1.0 ;
(5)將步驟(4)中得到的定值初值經(jīng)過上限限幅和下限限幅，得到保護定值；結(jié)合圖3所示，上限依據(jù)換流閥以及直流場設備耐受三次諧波的能力確定，下限依據(jù)能夠檢測到直流電流斷續(xù)確定；若定值初值〉上限，則保護定值=上限；若定值初值〈下限，則保護定值=下限；若上限彡定值初值彡下限，則保護定值=定值初值；(6)將步驟(2)中得到的150Hz分量IDNC_150Hz和步驟(5)中得到的保護定值進行比較，當150Hz分量IDNC_150Hz大于或等于保護定值時，經(jīng)過一定的延時后保護動作，所述延時時間范圍是1.0s 10.0s。定值選取參考:某一實際直流輸電工程中，K值取為0.85，上限值根據(jù)設備的承受能力，取值為200A ;下限值為了防止直流電流斷續(xù)來取值，取值為60A ;動作時間的可以設定幾百毫秒到幾秒。定值選取僅作為參考，不同系統(tǒng)有不同的定值，并非唯一確定。以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟: (1)實時采樣中性母線閥側(cè)直流電流； (2)通過帶通濾波得到直流電流的150Hz分量； (3)通過低通濾波得到平滑濾波后的電流； (4)將步驟(3)中得到的電流乘以比例系數(shù)，得到定值初值； (5)將步驟(4)中得到的定值初值經(jīng)過上限限幅和下限限幅，得到保護定值； (6)將步驟(2)中得到的150Hz分量和步驟(5)中得到的保護定值進行比較，當150Hz分量大于或等于保護定值時，經(jīng)過延時后保護動作。
2.如權利要求1所述的一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，其特征在于:所述步驟(4)中的比例系數(shù)取值范圍是0.05 1.0。
3.如權利要求1所述的一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，其特征在于:所述步驟(5)的具體內(nèi)容是:上限依據(jù)換流閥以及直流場設備耐受三次諧波的能力確定，下限依據(jù)能夠檢測到直流電流斷續(xù)確定；若定值初值 > 上限，則保護定值=上限；若定值初值〈下限，則保護定值=下限；若上限>定值初值>下限，則保護定值=定值初值。
4.如權利要求1所述的一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，其特征在于:所述步驟(6)中 的延時時間范圍是1.0s 10.0s。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高壓直流輸電工程的直流保護實現(xiàn)方法，步驟是實時采樣中性母線閥側(cè)直流電流；通過帶通濾波得到直流電流的150Hz分量；通過低通濾波得到平滑濾波后的電流；將前述得到的電流乘以比例系數(shù)，得到定值初值；將前述定值初值經(jīng)過上限限幅和下限限幅，得到保護定值；將150Hz分量和保護定值進行比較，當150Hz分量大于或等于保護定值時，經(jīng)過延時后保護動作。此種方法利用直流電流中150Hz分量來檢測交流系統(tǒng)異常工況，保證直流設備的安全運行。
文檔編號H02J1/00GK103248018SQ20131017228
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權日2013年5月10日
發(fā)明者趙森林, 盧宇, 張建鋒 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術有限公司