基于故障电压行波传播项指数系数的柔性直流输电线路单端行波保护原理

柔性直流电网(voltage source converter-based high voltage DC,VSC-HVDC)对直流线路保护提出了高速动性和高可靠性的要求。首先,推导了柔直电网直流线路发生区内、外故障时线模故障分量电压行波的解析表达式,该解析表达式包含行波传播项和直流线路边界项。理论证明了:线路发生区内故障时,线模故障分量电压行波传播项指数系数大于区外故障时的指数系数,且该指数系数不受过渡电阻影响。之后,引入Levenberg-Marquart(LM)算法提取指数系数构造了高灵敏度、高可靠性的单端快速保护方法及保护方案。最后,仿真验证了推导分析的正确性,验证了提取出的指数系数能有效反映故障位置,且其保护方案能快速可靠地识别不同距离、不同类型的故障,具有较高的耐过渡电阻能力。保护方案无需高采样频率。