發(fā)布時間：2020-03-16 17:34

【摘要】：針對傳統(tǒng)高壓直流輸電線路縱聯(lián)電流差動保護受線路分布電容影響大、可靠性差的問題,提出一種基于計算電阻的縱聯(lián)保護方案。利用線路兩端故障電壓電流的直流分量計算線路的計算電阻,區(qū)內故障時,該值相對較小;區(qū)外故障時,該值很大。以此為基礎,提出了根據(jù)故障極與健全極線路上計算功率的差異實現(xiàn)準確選極的方案。該方案對采樣率要求低、整定簡單明確且不受分布電容電流的影響。理論分析和大量仿真結果表明,該保護選擇性好,可靠性高,對高阻接地故障有足夠的靈敏性。RTDS試驗和現(xiàn)場故障錄波數(shù)據(jù)有效驗證了其性能。
【圖文】：

戎檔木?對值即為直流輸電線路的計算電阻。區(qū)內故障時，該值相對較小;區(qū)外故障時，該值很大，根據(jù)此特征可以實現(xiàn)區(qū)內外故障的判別。通過分析故障附加狀態(tài)直流網絡的電阻特性，提出了計算電阻的整定方法。本方案基于電壓電流的直流故障分量，因此不受線路容性參數(shù)的影響，不需要補償分布電容電流，也不受交流側穿越交流電流的影響。ＲTDS仿真試驗和現(xiàn)場故障錄波數(shù)據(jù)均表明，，兩側數(shù)據(jù)同步誤差對保護影響很小，保護可靠性較高。1高壓直流輸電系統(tǒng)兩端高壓直流輸電系統(tǒng)主要由整流站、逆變站和直流輸電線路三部分構成。圖1為雙極高壓直流輸電系統(tǒng)的原理圖。圖1中，G表示雙極直流輸電系統(tǒng)兩側的交流系統(tǒng);Lp表示平波電抗器，點劃線框內是直流濾波器組;平波電抗器、直流濾波器和中性線接地電容器組共同構成了直流側濾波環(huán)節(jié);f1～f5為故障點的位置:f1是直流線路內部的故障點，f2是整流側平波電抗器外側的故障點，f3是逆變側平波電抗器外側的故障點，f4是整流側交流母線上的故障點，f5是逆變側交流母線上的故障點。圖1雙極直流輸電系統(tǒng)Fig.1HVDCtransmissionsystemwithtwoelectrodes2區(qū)內外故障特征分析2.1區(qū)內故障分析直流線路故障發(fā)生后的瞬間(即直流系統(tǒng)控制系統(tǒng)動作之前)，根據(jù)疊加原理，直流輸電系統(tǒng)的故障狀態(tài)可以等效為非故障狀態(tài)與故障附加狀態(tài)的疊加。系統(tǒng)故障附加狀態(tài)的直流網絡如圖2所示(本文所規(guī)定的正方向均以從母線指向線路為正)。圖2區(qū)內故障時故障附加狀態(tài)的直流網絡示意圖Fig.2Diagramofpost-internal-faultDCsuperpositioncircuit圖2中，m、n為直流線路保護的安裝位置，F(xiàn)為故障點的位置。由于提取了系統(tǒng)故障附加狀態(tài)的直流網絡，因此可以忽略直流輸電系統(tǒng)各元件阻抗的電抗?

酥繃韃嗦瞬ɑ方?f1～f5為故障點的位置:f1是直流線路內部的故障點，f2是整流側平波電抗器外側的故障點，f3是逆變側平波電抗器外側的故障點，f4是整流側交流母線上的故障點，f5是逆變側交流母線上的故障點。圖1雙極直流輸電系統(tǒng)Fig.1HVDCtransmissionsystemwithtwoelectrodes2區(qū)內外故障特征分析2.1區(qū)內故障分析直流線路故障發(fā)生后的瞬間(即直流系統(tǒng)控制系統(tǒng)動作之前)，根據(jù)疊加原理，直流輸電系統(tǒng)的故障狀態(tài)可以等效為非故障狀態(tài)與故障附加狀態(tài)的疊加。系統(tǒng)故障附加狀態(tài)的直流網絡如圖2所示(本文所規(guī)定的正方向均以從母線指向線路為正)。圖2區(qū)內故障時故障附加狀態(tài)的直流網絡示意圖Fig.2Diagramofpost-internal-faultDCsuperpositioncircuit圖2中，m、n為直流線路保護的安裝位置，F(xiàn)為故障點的位置。由于提取了系統(tǒng)故障附加狀態(tài)的直流網絡，因此可以忽略直流輸電系統(tǒng)各元件阻抗的電抗分量，只考慮電阻分量。ＲF為故障點的過渡電阻，Ｒp為平波電抗器等效電阻，Ｒ1b為直流濾波器組等效電阻，Ｒsm、Ｒsn為換流器等效電阻，Ｒx為故障點到整流側的直流線路等效電阻，Ｒy為故障點到逆變側的直流線路等效電阻。對于線路兩端的故障電流直流分量，有Img(dc)+Ing(dc)=IFg(dc)=IF(dc)(1)式中，Img(dc)和Ing(dc)分別為故障附加網絡中整流側和逆變側故障電流的直流分量;IF(dc)是故障電流的直流分量。對于線路兩端的直流電壓，有85

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