1.一种高频暂态分量方向纵联保护方法,其特征在于,包括:步骤1:故障发生时,提取UHVDC输电系统两侧保护装置安装处的电压和电流高频暂态分量;步骤2:EMD分解求取电压、电流高频暂态分量的最高频暂态分量;步骤3:Hilbert-Huang变换求取电压、电流高频暂态分量的相位差;步骤4:根据电压、电流高频暂态分量极性形成逻辑判据,综合逻辑判据判断区内、区外故障;步骤5:在识别区内故障的基础上,进行故障极识别;步骤4中,发生直流线路区内故障时,故障极两侧保护装置总是识别为正方向;而发生直流线路区外故障时,同一侧正负极上的保护装置识别为同一方向故障;步骤4中,定义综合逻辑值D如下式所示:D=(D P_R ||D N_R )·(D P_I ||D N_I )式中:D P_R ,D N_R 分别为整流侧正极和负极故障方向的逻辑值;D P_I ,D N_I 分别为逆变侧正极和负极故障方向的逻辑值;构造综合逻辑值D之后,当D=1时,识别为直流线路的区内故障;当D=0时,识别为直流线路的区外故障;步骤5中,进行故障极识别所用的故障选极判据如下:定义正极逻辑值D P 和负极逻辑值D N ,如下两式所示:D P =D P_R ·D P_I ,D N =D N_R ·D N_I ,当正极逻辑值D P =1,负极逻辑值D N =0时,为正极故障;当正极逻辑值D P =0,负极逻辑值D N =1时,为负极故障;当正极逻辑值D P =1,负极逻辑值D N =1时,为极极故障。
2.根据权利要求1所述的高频暂态分量方向纵联保护方法,其特征在于:步骤2和3中,提取的电压和电流高频暂态分量信息经EMD分解后,高频暂态分量按从高频到低频的顺序依次排列,最高频暂态分量IMF1包含所需的故障信息,取其进行Hilbert-Huang变换,用于电压、电流高频暂态分量相位差的计算。
3.根据权利要求1或2所述的高频暂态分量方向纵联保护方法,其特征在于:步骤3中,当电压和电流高频暂态分量的极性相反时,其HHT变换相位差Δδ等于180°;当电压和电流高频暂态分量的极性相同时,其HHT变换相位差Δδ等于0°。
4.根据权利要求1或2所述的高频暂态分量方向纵联保护方法,其特征在于:所述的故障极识别:发生区内故障时,故障极两侧的电压、电流高频暂态分量的极性总是相反;而对于非故障极,相当于发生该极的区外故障,两侧的电压、电流高频暂态分量的极性总是相同。
5.根据权利要求1或2所述的高频暂态分量方向纵联保护方法,其特征在于,当发生UHVDC正极线路区内故障时,有:Δu P_R =-Δi P_R ·(Z S //Z F ),Δu P_I =-Δi P_I ·(Z S //Z F ),由上两式可知,故障极上Δu P_R 和Δi P_R 的极性相反,Δu P_I 和Δi P_I 的极性也相反;式中,Z S 表示平波电抗器,Z F 表示直流滤波器,Δu P_R 、Δi P_R 、Δu P_I 、Δi P_I 分别为故障时整流和逆变侧的电压与电流突变量。
6.一种高频暂态分量方向纵联保护系统,其特征在于,包括:高频暂态分量提取模块:提取UHVDC输电系统两侧保护装置安装处的电压和电流高频暂态分量;最高频分量求取模块:EMD分解求取电压、电流高频暂态分量的最高频暂态分量,最高频暂态分量包含所需的故障信息;相位差求取模块:取最高频暂态分量进行Hilbert-Huang变换,用于电压、电流高频暂态分量相位差的计算;利用Hilbert-Huang变换求取电压、电流高频暂态分量的相位差;内、区外故障判断模块:根据电压、电流高频暂态分量极性形成逻辑判据,综合逻辑判据判断区内、区外故障;故障极识别模块:在识别区内故障的基础上,用于故障极识别;内、区外故障判断模块中,发生直流线路区内故障时,故障极两侧保护装置总是识别为正方向;而发生直流线路区外故障时,同一侧正负极上的保护装置识别为同一方向故障;内、区外故障判断模块中,定义综合逻辑值D如下式所示:D=(D P_R ||D N_R )·(D P_I ||D N_I )式中:D P_R ,D N_R 分别为整流侧正极和负极故障方向的逻辑值;D P_I ,D N_I 分别为逆变侧正极和负极故障方向的逻辑值;构造综合逻辑值D之后,当D=1时,识别为直流线路的区内故障;当D=0时,识别为直流线路的区外故障;故障极识别模块中,进行故障极识别所用的故障选极判据如下:定义正极逻辑值D P 和负极逻辑值D N ,如下两式所示:D P =D P_R ·D P_I ,D N =D N_R ·D N_I ,当正极逻辑值D P =1,负极逻辑值D N =0时,为正极故障;当正极逻辑值D P =0,负极逻辑值D N =1时,为负极故障;当正极逻辑值D P =1,负极逻辑值D N =1时,为极极故障。
7.根据权利要求6所述的高频暂态分量方向纵联保护系统,其特征在于,所述的内、区外故障判断模块中,如果是区内故障,进行后续的故障极识别;如果是区外故障,结束判断。