一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法和相关装置与流程

allin2025-05-19  92


本发明属于柔性直流配电系统,具体涉及一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法和相关装置。


背景技术:

1、在柔性直流配电系统中,配置dy绕组形式的联接变压器不仅能够实现交流电压匹配、提供部分的换流电抗,而且可以实现交直流系统的零序分量隔离,避免故障范围扩大,提高系统运行的可靠性,但联接变压器的配置使得柔性直流配电系统的成本和占地大幅度增加。采用无联接变压器的双端柔性直流输电系统连接两端交流电网,能够降低柔性直流配电系统的占地面积和体积,但是在一端交流侧发生非对称故障时,该端交流侧的零序分量会经过双端柔直系统传递至对端交流侧,导致对端交流侧也出现零序分量,造成故障范围扩大,降低系统运行稳定性。

2、对于大电阻接地系统或不接地系统来说,两端换流站交流侧的零序电流很小、零序电压分量在投入抑制策略前也基本一致,故障也不一定会引入负序分量,故障点网侧的电气量又无法完全传输至柔直换流站控制器,导致故障站的判断非常困难。

3、而现有技术手段针对中性点不接地系统的单相接地故障特性和不接地系统的单相接地故障进行了分析,但是针对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统,现有技术手段则无法实现对该研究对象故障站的定位。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明旨在针对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统,提供一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法和相关装置,用于实现单相接地故障的定位,为零序抑制策略的投入以及故障线路的隔离提供依据。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,包括如下步骤:

4、对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统进行故障检测,当系统发生故障时生成故障信号;

5、响应于故障信号,以系统任意一端为观测端,向观测端投入相应的零序抑制策略并采集观测端的零序电压;

6、判断零序电压是否满足故障特性条件,若是,则判断故障发生在观测端,若否,则判断故障发生在系统的另一端。

7、进一步地,在故障检测时,当系统零序电压幅值和线电压瞬时值均超出设定范围,且持续时间满足设定要求,判定系统发生故障。

8、进一步地,当发生单相接地故障时,系统发生故障的判定条件如下:

9、

10、式中,ulx表示系统零序电压幅值,uab、ubc和uab为三相线电压幅值,δt1为持续时间,u1和u2分别为两个设定值。

11、进一步地,故障特性条件包括:电压强度条件和持续性条件。

12、进一步地,当观测端的零序电压幅值不大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,判定故障发生在系统的另一端;当观测端的零序电压幅值大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,则判定故障发生在观测端。

13、第二方面,本发明提供了一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位装置,包括:

14、故障检测模块,用于对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统进行故障检测,当系统发生故障时生成故障信号;

15、故障响应模块,用于响应于故障信号,以系统任意一端为观测端,向观测端投入相应的零序抑制策略并采集观测端的零序电压;

16、故障定位模块,用于判断零序电压是否满足故障特性条件,若是,则判断故障发生在观测端,若否,则判断故障发生在系统的另一端。

17、进一步地,在故障检测时,当系统零序电压幅值和线电压瞬时值均超出设定范围,且持续时间满足设定要求,判定系统发生故障。

18、进一步地,当观测端的零序电压幅值不大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,判定故障发生在系统的另一端;当观测端的零序电压幅值大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,则判定故障发生在观测端。

19、相应地,本发明还提供了一种计算机设备,设备包括处理器以及存储器:

20、存储器用于存储计算机程序,并将计算机程序的指令发送至处理器;

21、处理器根据计算机程序的指令执行如第一方面的一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法。

22、相应地,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法。

23、综上,本发明提供了一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法和相关装置,包括对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统进行故障检测,当系统发生故障时生成故障信号;响应于故障信号,向系统的观测端投入相应的零序抑制策略并采集该端的零序电压;判断零序电压是否满足故障特性条件,若是,则判断故障发生在观测端,若否,则判断故障发生在系统的另一端。本发明针对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统,在发生故障后,通过向系统一端投入零序抑制策略,监测零序电压,利用特定的故障特性条件进行分析,能够准确区分故障发生在观测端还是非观测端,提高了故障判断的准确性。



技术特征:

1.一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,其特征在于,在故障检测时,当系统零序电压幅值和线电压瞬时值均超出设定范围,且持续时间满足设定要求,判定系统发生故障。

3.根据权利要求2所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,其特征在于,当发生单相接地故障时,系统发生故障的判定条件如下:

4.根据权利要求1所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,其特征在于,所述故障特性条件包括:电压强度条件和持续性条件。

5.根据权利要求4所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法,其特征在于,当所述观测端的零序电压幅值不大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,判定故障发生在系统的另一端;当所述采集端的零序电压幅值大于第三设定值,且持续时间满足所述设定要求时,则判定故障发生在所述观测端。

6.一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位装置,其特征在于,在故障检测时,当系统零序电压幅值和线电压瞬时值均超出设定范围,且持续时间满足设定要求,判定系统发生故障。

8.根据权利要求6所述的双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位装置,其特征在于,当所述观测端的零序电压幅值不大于第三设定值,且持续时间满足设定要求时,判定故障发生在系统的另一端;当所述采集端的零序电压幅值大于第三设定值,且持续时间满足所述设定要求时,则判定故障发生在所述观测端。

9.一种计算机设备,其特征在于,所述设备包括处理器以及存储器:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法。


技术总结
本发明提供了一种双端无变压器柔性直流输电系统交流单相接地故障定位方法和相关装置,包括对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统进行故障检测,当系统发生故障时生成故障信号;响应于故障信号,向系统的观测端投入相应的零序抑制策略并采集该端的零序电压;判断零序电压是否满足故障特性条件,若是,则判断故障发生在观测端,若否,则判断故障发生在系统的另一端。本发明针对采用大电阻接地方式的双端无变压器柔性直流输电系统,在发生故障后,通过向系统一端投入零序抑制策略,监测零序电压,利用特定的故障特性条件进行分析,能够准确区分故障发生在观测端还是非观测端,提高了故障判断的准确性。

技术研发人员:喻松涛,乔学博,韦甜柳,何智鹏,周月宾
受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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