本發明屬于特高壓直流輸電保護技術領域，特別涉及一種適用于受端分層特高壓直流閥組諧波保護方法。

背景技術：

特高壓直流輸電適合遠距離大容量傳輸電能，我國能源分布和能源需求不匹配，所以特高壓直流輸電在我國得到了迅猛的發展。多條直流落入同一交流電網區域后，形成強直弱交的多饋入直流輸電系統，對受端電網的安全穩定和電壓支撐能力提出了越來越多的挑戰，受端分層特高壓直流的受端的高低端閥組分別接入不同電壓等級的交流電網，能提高交直流混連系統的穩定性，引導潮流合理分布的功能。

交流電網發生不對稱故障時，在直流側會產生100HZ諧波電流，諧波電流能引起設備的諧波過負荷。直流側100HZ諧波電流和閥組所連接的交流電網的基波負序電壓正相關，受端分層特高壓直流高低端閥組串聯，當某個交流電網發生不對稱故障后，高低端閥組會流過相同的諧波電流，為了實現閥組諧波保護的選擇性提高設備利用率和減少功率損失，研究根據交流電網的基波負序電壓進行識別故障閥組的方法具有重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的，在于提供一種適用于受端分層特高壓直流閥組諧波保護方法，其可對故障閥組進行識別，保護動作后退出故障閥組，無故障閥組能繼續正常運行。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種適用于受端分層特高壓直流閥組諧波保護方法，首先采集閥組直流電流并計算其中的100HZ諧波電流幅值，然后采集閥組連接到的交流電網的基波負序電壓幅值，并分別判斷是否大于各自定值，如果兩者同時滿足大于定值時閥組諧波保護才啟動，其中諧波電流定值實現保護設備的目標，交流系統基波負序電壓定值實現故障閥組的選擇性。

上述方法應用于高端閥組時，高端閥組諧波保護啟動條件是，高端閥組的直流側電流IDC1N的100HZ諧波電流幅值IDC1N_100HZ大于諧波電流定值ISET1，同時高端閥組所連接的交流電網的基波負序電壓幅值UAC1_NEG大于基波負序電壓定值UAC1_NEG_SET。

上述方法應用于低端閥組時，低端閥組諧波保護啟動條件是，低端閥組的直流側電流IDC2N的100HZ諧波電流幅值IDC2N_100HZ大于諧波電流定值ISET2，同時低端閥組所連接的交流電網的基波負序電壓幅值UAC2_NEG大于基波負序電壓定值UAC2_NEG_SET。

上述閥組諧波電流定值的設置原則是：根據閥組諧波過負荷能力并防止直流電流斷續的條件，確定諧波電流定值。

上述閥組定值的設置原則是：當另一交流電網發生最嚴重的不對稱故障時引起的無故障電網的基波負序電壓幅值不會啟動本閥組諧波保護，當諧波電流幅值大于或等于諧波電流定值時，基波負序電壓條件能可靠滿足閥組諧波保護啟動條件。

上述諧波電流幅值和基波負序電壓幅值分別大于各自定值，閥組諧波保護啟動，啟動時間大于保護設定的時間定值后，閥組諧波保護動作，退出并隔離故障閥組，無故障閥組繼續運行。

采用上述方案后，本發明通過計算流過閥組的直流電流的100HZ諧波電流幅值和閥組所連接的交流電網的基波負序電壓幅值，能區別出直流側的100HZ諧波是哪個閥組所連接的交流電網的不對稱故障產生的，從而退出故障閥組，保證另一閥組能正常運行，輸送功率，提高了設備的利用率，避免雙閥組同時閉鎖，減少功率損失。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖。

主要元件標號說明：

IDC1N：流過高端閥組直流電流

IDC2N：流過低端閥組直流電流

UAC1：高端閥組所連交流電網電壓

UAC2：低端閥組所連交流電網電壓

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案及有益效果進行詳細說明。

如圖1所示，本發明提供一種適用于受端分層特高壓直流閥組諧波保護方法，包含對高端閥組的諧波保護和對低端閥組的諧波保護，對高端閥組進行諧波保護時，首先采集高端閥組直流側電流IDC1N，并計算其100HZ諧波電流幅值IDC1N_100HZ，然后采集高端閥組所連接的交流電網的電壓UAC1,并計算其基波負序電壓幅值UAC1_NEG；判斷高端閥組的直流側電流100HZ諧波電流幅值IDC1N_100HZ是否大于諧波電流定值ISET1，判斷高端閥組所連接的交流電網的基波負序電壓幅值UAC1_NEG是否大于基波負序電壓定值UAC1_NEG_SET，當式(1)成立時判斷為高端閥組諧波保護啟動，達到啟動時間后高端閥組諧波保護動作退出并隔離高端閥組。

對低端閥組進行諧波保護時，首先采集低端閥組直流側電流IDC2N，并計算其100HZ諧波電流幅值IDC2N_100HZ，然后采集低端閥組所連接的交流電網的電壓UAC2，并計算其基波負序電壓幅值UAC2_NEG；判斷低端閥組的直流側電流IDC2N諧波電流幅值IDC2N_100HZ是否大于諧波電流定值ISET2，判斷低端閥組所連接的交流電網基波負序電壓幅值UAC2_NEG是否大于基波負序電壓定值UAC2_NEG_SET，當式(2)成立時判斷為低端閥組諧波保護啟動，達到啟動時間后低端閥組諧波保護動作退出并隔離低端閥組。

其中，閥組諧波保護的諧波電流定值達到保護設備的目的，其設置原則是：根據閥組諧波過負荷能力并防止直流電流斷續的條件，確定諧波電流定值。

交流電網的基波負序電壓定值達到選擇故障閥組的目的，其設置原則是：基波負序電壓幅值條件需要滿足當另一交流電網發生最嚴重的不對稱故障時引起的無故障電網的基波負序電壓幅值不會啟動本閥組諧波保護，當諧波電流大于或等于定值時，基波負序電壓條件能可靠滿足閥組諧波保護啟動條件。

閥組諧波保護動作后，退出并隔離連接到故障交流電網的閥組，另一連接到無故障電網的閥組繼續正常運行，避免雙閥組同時閉鎖提高了設備的可利用率，減少了功率損失。

綜合上述，本發明一種適用于受端分層特高壓直流閥組諧波保護方法，通過設定閥組諧波電流定值和交流電網基波負序電壓定值，實現保護閥組設備的目的和故障閥組識別的目的。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。