trafficserver 6.2.0 のコードを読みました。 TSLua の set_cache_lookup_url と set_cache_url は基本的には同じことをしています。
が、URLをパースしたときのエラーを set_cache_lookup_url では処理していますが、 set_cache_url では処理していないので set_cache_lookup_url を使うのが良さそうです。
plugins/experimental/ts_lua/ts_lua_http.c#L295-L342
ts_lua_http_set_cache_lookup_url(lua_State *L)
{