發(fā)布時(shí)間：2018-01-20 15:03

  本文關(guān)鍵詞： VSC-HVDC 故障定位 零模網(wǎng)絡(luò) 識(shí)別電容 Bergeron模型　出處：《新疆大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了滿足現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展需求,柔性高壓直流輸電系統(tǒng)逐漸被采用,柔性高壓直流輸電系統(tǒng)采用全控型器件IGBT,它可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流的自關(guān)斷,相對(duì)于傳統(tǒng)的高壓直流輸電系統(tǒng),柔性高壓直流輸電系統(tǒng)可以向無源網(wǎng)絡(luò)供電,遠(yuǎn)距離的孤立負(fù)荷,因此柔性直流輸電系統(tǒng)勢(shì)必將要不斷地發(fā)展。而在高壓直流輸電系統(tǒng)中,線路一般都比較長(zhǎng),并且運(yùn)行環(huán)境惡劣,所以與其他輸電設(shè)備相比故障率比較高。為了保障直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要在直流線路發(fā)生故障時(shí),及時(shí)確定故障點(diǎn)位置并且清除故障,因此精確的故障定位方法是十分必要的。通過對(duì)兩種常用的故障測(cè)距方法即單端測(cè)距法和雙端測(cè)距法的比較,選用雙端測(cè)距法對(duì)直流線路上的單極接地故障進(jìn)行故障測(cè)距;根據(jù)VSC-HVDC系統(tǒng)中的主要元件的特性,對(duì)直流輸電線路的接地故障需要應(yīng)用的VSC-HVDC的零模網(wǎng)絡(luò)和1模網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較;文中通過零模網(wǎng)絡(luò)與1模網(wǎng)絡(luò)的仿真圖,得出了柔性直流輸電系統(tǒng)中的部分結(jié)構(gòu)在零模網(wǎng)絡(luò)中等效網(wǎng)絡(luò)圖,從而得出在零模網(wǎng)絡(luò)中,VSC-HVDC系統(tǒng)中的整流器部分可以等效為并聯(lián)電容的結(jié)論,提出了基于突變電容值的故障定位原理;為了比較零模電壓、零模電流和識(shí)別電容之間的關(guān)系,還需要將零模網(wǎng)絡(luò)中的電壓電流分量進(jìn)行解耦,通過解耦后的電壓電流分量來計(jì)算出零模識(shí)別電容的數(shù)值;為了研究直流線路上發(fā)生故障時(shí),故障行波波頭到達(dá)的時(shí)刻,文中在PSCAD中搭建了直流輸電線路,對(duì)于柔性直流輸電系統(tǒng)的整流部分和換流部分采用的是PSCAD軟件中自帶的模型;對(duì)于直流線路的模型搭建選擇的是遠(yuǎn)方終止模式的搭建方式,輸電線路分布參數(shù)模型選用的是Bergeron模型;最后在搭建好的直流線路模型上進(jìn)行單極接地故障的仿真,在全長(zhǎng)100kM,額定直流電壓為±110kV的直流線路上進(jìn)行故障設(shè)置,比較零模電壓、零模電流和識(shí)別電容的突變圖形在直流線路上不同的位置上且經(jīng)不同的過渡電阻的情況下發(fā)生的變化,從而得出結(jié)論,即在零模網(wǎng)絡(luò)中,基于突變電容值的故障定位能夠可靠識(shí)別故障發(fā)生后故障行波波頭到達(dá)的時(shí)刻,并且不受故障距離,電氣量波形漸變的影響以及能適應(yīng)經(jīng)不同過渡電阻的高阻接地故障。
[Abstract]:In order to meet the needs of the development of modern power grid, the flexible HVDC transmission system is gradually adopted. The full control device IGBT is used in the flexible HVDC transmission system, which can realize the self-turn-off of the system current. Compared with the traditional HVDC system, the flexible HVDC system can supply power to the passive network with long distance isolated load. Therefore, the flexible direct current transmission system is bound to continue to develop, but in the HVDC transmission system, the lines are generally longer, and the operating environment is poor. Therefore, compared with other transmission equipment, the failure rate is higher. In order to ensure the safe and stable operation of HVDC system, it is necessary to determine the location of the fault point and clear the fault in time when the DC line fault occurs. Therefore, accurate fault location method is very necessary. Through the comparison of two common fault location methods, one end location method and two end location method. The fault location of unipolar grounding fault on DC line is carried out by using two-terminal location method. According to the characteristics of main components in VSC-HVDC system, the zero-mode network and 1-mode network of VSC-HVDC which need to be applied to ground fault of HVDC transmission line are compared. In this paper, through the simulation diagram of zero-mode network and 1-mode network, the equivalent network diagram of some structures of flexible direct current transmission system in zero-mode network is obtained, and then the equivalent network diagram in zero-mode network is obtained. The conclusion that the rectifier part of VSC-HVDC system can be equivalent to parallel capacitance is put forward, and the fault location principle based on the value of abrupt capacitance is put forward. In order to compare the relationship between zero-mode voltage, zero-mode current and recognition capacitance, it is necessary to decouple the voltage and current components in zero-mode network. The zero-mode recognition capacitance is calculated by decoupling the voltage and current components. In order to study the arrival time of the fault wave head on the DC line, a DC transmission line is built in PSCAD. For the rectifier part and commutation part of the flexible direct current transmission system, the model included in PSCAD software is adopted. For the DC line model, the remote termination mode is chosen, and the transmission line distribution parameter model is the Bergeron model. Finally, the single-pole grounding fault simulation is carried out on the established DC line model. The fault setting is carried out on the DC line with a total length of 100kM and rated DC voltage of 鹵110kV, and the zero-mode voltage is compared. The change of the zero mode current and the abrupt pattern of the recognition capacitance in different position on the DC line and the different transition resistance, thus the conclusion is drawn, that is, in the zero mode network. The fault location based on the abrupt capacitance value can reliably identify the arrival time of the fault traveling wave head after the fault occurs, and can not be subjected to the fault distance. The influence of the gradual change of electrical waveform and the ability to adapt to the high resistance grounding fault through different transition resistance.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM755

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1448634