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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115912286B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211306990.2，技术领域涉及：H02H7/26；该发明授权一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法是由李永丽;刘宁宁;房诗祺;刘佳硕;祝雨晨设计研发完成，并于2022-10-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法，包括：S1：确定区内外故障识别判据；S12：建立故障启动判据；S13：建立故障选极判据；S14：确定保护方案。本发明利用直流电压变化量构成保护启动判据，判断故障是否出现，利用S变换提取线模电压特定频率分量进行区内外故障的识别，利用两极的电压变化来选择故障极，构成整体的保护方案。本发明所提的保护方案能准确识别区内、区外故障，可靠反应高阻接地故障。此外，该保护只需向线路两端传递逻辑信号，降低了对通信通道的要求。同时，保护识别判据的门槛值整定有明确的理论依据，而无需依赖于大量的仿真实验。

本发明授权一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法在权利要求书中公布了：1.一种基于电压行波相位差的混合级联多端直流输电线路保护方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤： S1：确定区内外故障识别判据； 区内外故障识别判据构造如下： 式中，Smh和Snh分别为线路首端和末端的故障方向判别逻辑值，如下式所示， 其中：为保护整定值； 和分别为直流线路首端和末端所安装的限流电抗器两侧电压相位差，如下式表示； 式中，h＝1，2，3，分别对应直流线路l1～l3；时间t1对应电压行波幅值Aut,f1的最大值，表示故障电压行波的到达； 当限流电抗器两侧电压相位差的绝对值小于时，判为正向故障，故障方向判别逻辑值取1；当限流电抗器两侧电压相位差的绝对值大于时，判为反向故障，故障方向判别逻辑值取0； S2：建立故障启动判据； 混合直流输电线路正常运行时，直流电压近似为一定值，故障后直流电压突变，利用改进电压梯度法构造启动判据，改进电压梯度法能准确检测故障行波首次到达时刻，具有平滑消噪能力，且能可靠反映高阻接地故障，构造保护启动判据如下所示： 式中，和分别为直流线路l1～l3首端和末端的电压梯度，如下面式子所示， 其中：umhpk-i和umhpk+i分别为线路首端测点mhp处直流电压当前采样点之前i个和之后i个不同时刻的采样值； unhpk-i和unhpk+i分别为线路末端测点nhp处直流电压当前采样点之前i个和之后i个不同时刻的采样值； h＝1，2，3，分别对应直流线路l1～l3； 为启动整定值，整定值需大于正常运行时电压梯度最大值，并考虑一定裕度，设置 S3：建立故障选极判据； 双极高压直流输电系统中，对于单极接地故障，故障极的电压变化比非故障极的电压变化明显；对于双极短路故障，两极电压变化相似，利用两极的电压变化来实现故障极的选择，如下式所示， 式中：Δumhp和Δu’ mhp分别为正极、负极直流线路首端测点mhp处直流电压故障分量；h＝1，2，3，分别对应直流线路l1～l3； j＝1，2，…，J，J为2ms内的采样点个数； 为躲过故障后直流控制系统的影响，并考虑MMC换流站在故障发生后5ms内进行闭锁，选取数据窗长度为2ms； 故障选极判据构造如下式所示， 式中，Qset1和Qset2为整定值，考虑到同杆并架的直流线路耦合系数小于0.5，Qset1和Qset2分别设置为1.5和0.6； S4：确定保护方案； 利用直流电压变化量构成保护启动判据，判断故障是否出现，对电压进行极模变换，利用S变换提取线模电压特定频率分量进行区内外故障的识别，利用两极的电压变化来选择故障极，构成整体的保护方案。

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