本文選題：柔性直流輸電 + 線路保護(hù)��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：柔性直流輸電技術(shù)從上世紀(jì)末期被提出以來,已經(jīng)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程,其相關(guān)的理論研究不斷完善,相應(yīng)的技術(shù)也被不斷應(yīng)用到工程實(shí)踐當(dāng)中,柔性直流輸電技術(shù)成為了近些年來電力領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究與發(fā)展方向。隨著柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展,其電壓等級與短路容量不斷提高,對輸電線路保護(hù)的動(dòng)作性能提出了更高的要求。研究VSC-HVDC輸電線路繼電保護(hù)原理對于提升柔性直流輸電的安全性、保證該系統(tǒng)的可靠運(yùn)行存在非常重要的意義。然而目前關(guān)于柔性直流輸電技術(shù)的研究,大多聚焦在運(yùn)行控制等相關(guān)的領(lǐng)域,涉及線路保護(hù)的研究較少。另外,在已經(jīng)投入運(yùn)行的柔性直流輸電工程中,用到的線路保護(hù)原理,還是借用已經(jīng)較為成熟的傳統(tǒng)高壓直流輸電的保護(hù)原理,保護(hù)沒有針對性,沒有考慮柔性直流系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)及控制特點(diǎn),不能滿足VSC-HVDC系統(tǒng)要求。本文以促進(jìn)柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),以研究和探索性能優(yōu)越、更適合柔性直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的直流線路保護(hù)為目標(biāo),深入研究了柔性直流輸電系統(tǒng)故障時(shí)的暫態(tài)波過程,分析了柔性直流系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對故障暫態(tài)波過程的影響;提出了一種基于行波能量比值閉鎖的VSC-HVDC線路差動(dòng)保護(hù),并通過仿真算例驗(yàn)證了該保護(hù)動(dòng)作的可靠性;提出了一種基于故障前、反行波初始波頭時(shí)差的VSC-HVDC縱聯(lián)方向保護(hù),并給出保護(hù)的實(shí)施方案和動(dòng)作門檻的整定方法,并通過具體的仿真實(shí)例對保護(hù)原理的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。本文具體的研究內(nèi)容可以概括為如下幾部分:1、研究了柔性直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和系統(tǒng)故障時(shí)的暫態(tài)波過程。本文研究了柔性直流輸電系統(tǒng)的主要構(gòu)成,總結(jié)了柔性直流輸電系統(tǒng)的常見故障類型,分析了故障行波的產(chǎn)生機(jī)理、傳播過程、折反射特征,研究了輸電線參數(shù)模量變換的相關(guān)理論。2、以行波差動(dòng)保護(hù)為研究對象,研究了造成不平衡差流的主要因素以及不平衡差流對行波差動(dòng)保護(hù)的影響;分析了在柔性直流線路區(qū)外發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),行波差動(dòng)保護(hù)由于受到故障引起的不平衡差流的影響,可能會(huì)發(fā)生行誤動(dòng)作的問題;通過對柔性直流輸電系統(tǒng)的故障行波暫態(tài)特征的分析,發(fā)現(xiàn)線路區(qū)外故障時(shí)電流行波的能量遠(yuǎn)高于行波差流的能量值,而區(qū)內(nèi)故障時(shí)差動(dòng)電流與行波電流的能量級相近,根據(jù)這一特征,提出了一種基于行波能量比值閉鎖的行波差動(dòng)保護(hù)方案。該保護(hù)原理能夠明確區(qū)分區(qū)外嚴(yán)重故障和直流線路高阻接地故障,克服了區(qū)外嚴(yán)重故障引起的不平衡差流對行波差動(dòng)保護(hù)的影響;參照實(shí)際柔性直流輸電工程,本文建立PSCAD故障仿真算例驗(yàn)證了該保護(hù)的可靠性。3、通過分析故障行波在VSC-HVDC系統(tǒng)直流電容處的折反射特征,提出了直流線路區(qū)內(nèi)故障時(shí)故障行波將在直流電容處發(fā)生全反射的結(jié)論;分析并驗(yàn)證了保護(hù)正、反方向故障時(shí),故障前、反行波初始波頭的時(shí)差特征,提出了一種基于故障前、反行波初始波頭時(shí)差的VSC-HVDC縱聯(lián)方向保護(hù);并且把平穩(wěn)小波變換和奇異性檢測的相關(guān)理論應(yīng)用于該保護(hù),用于識別故障行波的初始波頭;最后參照實(shí)際工程,搭建故障仿真算例,驗(yàn)證了該保護(hù)動(dòng)作性能。
[Abstract]:With the development of flexible DC power transmission technology , the paper studies the main factors of flexible DC power transmission system and its influence on fault transient wave process . With reference to the practical flexible direct current transmission project , this paper establishes PSCAD fault simulation example to verify the reliability of the protection .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM773

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