技術(shù)特征：

1.一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于：根據(jù)特高壓直流線路區(qū)內(nèi)、外故障時(shí)，線路兩端電流突變量極性來識別區(qū)內(nèi)、外故障；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，線路兩端檢測到的電流突變量的極性相反；區(qū)外故障時(shí)，線路兩端檢測到的電流突變量的極性相同。

2.一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：利用安裝在直流線路兩端的電壓互感器和電流互感器，檢測線路兩端的電壓、電流；

步驟二：通過IED對線路兩端電流互感器檢測到的電流進(jìn)行分布電容電流補(bǔ)償；

步驟三：對補(bǔ)償后的電流進(jìn)行濾波，利用IED選取頻段為[0，100]Hz的分量；

步驟四：由處理后的電流計(jì)算線路兩端電流的突變量ΔI；

步驟五：用突變量的絕對值|ΔI|與整定值I_set進(jìn)行比較，判斷是否有故障產(chǎn)生；

步驟六：若判斷為有故障產(chǎn)生，則根據(jù)突變量的正負(fù)極性，判斷故障是在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外；

步驟七：若判斷為直流線路區(qū)內(nèi)故障，則保護(hù)動作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于：步驟四中，采用1ms的數(shù)據(jù)窗，用檢測到的第一個(gè)電流峰值與正常運(yùn)行時(shí)的電流值之差，作為電流的突變量ΔI，門檻值I_set選取0.1pu。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于：保護(hù)判據(jù)選取電流信息中頻段為[0，100]Hz的分量。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于：線路兩端電流突變量的極性為布爾量，縱聯(lián)信道通信量小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：利用安裝在直流線路兩端的電壓互感器和電流互感器，檢測線路兩端的電壓、電流，特高壓直流系統(tǒng)整流側(cè)和逆變側(cè)分別為M側(cè)和N側(cè)，u_M、u_N分別表示M、N側(cè)互感器檢測到的電壓，i_M、i_N分別表示M、N側(cè)互感器檢測到的電流；

步驟二：利用IED對線路兩端檢測到的電流進(jìn)行分布電容電流補(bǔ)償，u、i分別為線路的電壓和電流，L₀、C₀分別為單位長度線路的等效電感、對地電容，則線路的傳輸方程為：

$-\frac{\∂u}{\∂x}=L_0\frac{\∂i}{\∂t}---\left(1\right)$

$-\frac{\∂i}{\∂x}=C_0\frac{\∂u}{\∂t}---\left(2\right)$

對式(3)、(4)兩邊分別對x和t求導(dǎo)得到波動方程為：

$\frac{{\∂}^{2}u}{\∂x^2}=L_0{C}_0\frac{{\∂}^{2}u}{\∂t^2}---\left(3\right)$

$\frac{{\∂}^{2}i}{\∂x^2}=L_0{C}_0\frac{{\∂}^{2}u}{\∂t^2}---\left(4\right)$

設(shè)從M端到N端方向?yàn)樾胁▊鬏數(shù)恼较?，從N端到M端方向?yàn)樾胁▊鬏數(shù)姆捶较?，解波動方程得到M、N兩點(diǎn)正反向電流行波為：

$i_{M+}\left(t\right)=\frac{1}{2}\[i_M\left(t\right)+\frac{u_M\left(t\right)}{Z_c}\]---\left(5\right)$

$i_{M-}\left(t\right)=\frac{1}{2}\[-i_M\left(t\right)+\frac{u_M\left(t\right)}{Z_c}\]---\left(6\right)$

$i_{N+}\left(t\right)=\frac{1}{2}\[i_N\left(t\right)+\frac{u_N\left(t\right)}{Z_c}\]---\left(7\right)$

$i_{N-}\left(t\right)=\frac{1}{2}\[-i_N\left(t\right)+\frac{u_N\left(t\right)}{Z_c}\]---\left(8\right)$

式(6)、(7)、(8)、(9)中，i_M+(t)為M點(diǎn)處正向電流行波，i_M-(t)為M點(diǎn)處反向電流行波，i_N+(t)為N點(diǎn)處正向，i_N-(t)為N點(diǎn)處反向電流行波，v＝1/√(L₀C₀)表示行波波速，Zc＝√(L₀/C₀)為直流線路的波阻抗；設(shè)行波在M、N兩點(diǎn)之間傳播所需時(shí)間為2τ，則M點(diǎn)的正向電流行波經(jīng)過時(shí)間2τ到達(dá)N點(diǎn)，N點(diǎn)的反向電流行波經(jīng)過時(shí)間2τ到達(dá)M點(diǎn)，該過程可以表示為：

i_M+(t-τ)＝i_N+(t) (9)

i_M-(t+τ)＝i_N-(t) (10)

設(shè)補(bǔ)償后的電流為i_M’、i_N’，則定義i_M’、i_N’為：

$\begin{array}{c}{i_M}^{\′}\left(t\right)=i_{M+}(t-{\mathrm{\τ}}_0)-i_{M-}(t+{\mathrm{\τ}}_0)\\ =\frac{1}{2}\[i_M(t-\mathrm{\τ})+i_M(t+\mathrm{\τ})\]+\frac{1}{2Z_c}\[u_M(t-\mathrm{\τ})-u_M(t+\mathrm{\τ})\]\end{array}---\left(11\right)$

$\begin{array}{c}{i_N}^{\′}\left(t\right)=i_{N-}(t-{\mathrm{\τ}}_0)-i_{N+}(t+{\mathrm{\τ}}_0)\\ =-\frac{1}{2}\[i_N(t-\mathrm{\τ})+i_N(t+\mathrm{\τ})\]-\frac{1}{2Z_c}\[u_M(t-\mathrm{\τ})-u_M(t+\mathrm{\τ})\]\end{array}---\left(12\right)$

進(jìn)行分布電容電流補(bǔ)償之后：

i_M'(t)+i_N'(t)＝0 (13)

可見，補(bǔ)償之后，系統(tǒng)不再受分布電容電流的影響；

步驟三：保護(hù)判據(jù)選取電流信息中頻段為[0，100]Hz的分量，主要考慮到四個(gè)因素：

(1)、特高壓直流系統(tǒng)的直流側(cè)存在12k，k為自然數(shù)次和24k次特征諧波，即存在600Hz、1200Hz及其他高頻分量諧波；

(2)、特高壓直流線路故障時(shí)，其故障分量主要集中在低頻段；

(3)、高頻分量的采集對硬件要求較高，實(shí)際工程中難以實(shí)現(xiàn)，另外雷電波也是高頻脈沖，會干擾到保護(hù)判別；

(4)、同桿并架的雙極直流線路之間會存在電磁耦合，且其耦合系數(shù)隨著頻率先增大后減小，并在[100，10000]Hz的范圍內(nèi)較大；

步驟四：由處理后的電流計(jì)算線路兩端電流的突變量ΔI，直流系統(tǒng)在發(fā)生故障后，其控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用至少在5ms以后才開始，考慮到高阻接地時(shí)的電流突變量較小，選取1ms的數(shù)據(jù)窗，用檢測到的第一個(gè)電流峰值與正常運(yùn)行時(shí)的電流值之差作為電流的突變量ΔI，當(dāng)電流的突變量ΔI大于所設(shè)定的門檻值I_set時(shí)，即判斷為有故障產(chǎn)生，直流線路兩端的電流經(jīng)過分布電容電流補(bǔ)償和濾波之后，在正常運(yùn)行的情況下，其變化量一般會小于0.08pu，在經(jīng)1000Ω高阻接地時(shí)，其變化量也可以達(dá)到0.12pu，因此I_set選取為0.1pu；

步驟五：用突變量的絕對值|ΔI|與整定值I_set進(jìn)行比較，判斷是否有故障產(chǎn)生；

步驟六：若判斷為有故障產(chǎn)生則根據(jù)突變量的正負(fù)極性識別區(qū)、外故障，為正常運(yùn)行時(shí)正極直流系統(tǒng)電路，直流線路故障后的暫態(tài)過程中，可以等效為在故障點(diǎn)疊加一個(gè)故障電壓源，正極直流線路區(qū)內(nèi)故障后的暫態(tài)過程中，線路兩端保護(hù)安裝處的電流突變量相反，整流側(cè)為正，逆變側(cè)為負(fù)；正極直流線路整流側(cè)故障后的暫態(tài)過程中，線路兩端保護(hù)安裝處的電流突變量相同，均為負(fù)；正極直流線路逆變側(cè)故障后的暫態(tài)過程中，線路兩端保護(hù)安裝處的電流突變量相同，均為正；由此根據(jù)突變量的正負(fù)極性即可判斷故障是在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外；

步驟七：若判斷為直流線路區(qū)內(nèi)故障，則保護(hù)動作，否則返回重新判斷。

7.如權(quán)利要求1～6所述任意一種基于分布參數(shù)模型下利用電流突變特性的特高壓直流線路保護(hù)方法，其特征在于，在特高壓直流輸電線路保護(hù)中的應(yīng)用。