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

【摘要】：柔性直流輸電技術從上世紀末期被提出以來,已經經歷了二十多年的發(fā)展歷程,其相關的理論研究不斷完善,相應的技術也被不斷應用到工程實踐當中,柔性直流輸電技術成為了近些年來電力領域的一個重要的研究與發(fā)展方向。隨著柔性直流輸電技術的發(fā)展,其電壓等級與短路容量不斷提高,對輸電線路保護的動作性能提出了更高的要求。研究VSC-HVDC輸電線路繼電保護原理對于提升柔性直流輸電的安全性、保證該系統(tǒng)的可靠運行存在非常重要的意義。然而目前關于柔性直流輸電技術的研究,大多聚焦在運行控制等相關的領域,涉及線路保護的研究較少。另外,在已經投入運行的柔性直流輸電工程中,用到的線路保護原理,還是借用已經較為成熟的傳統(tǒng)高壓直流輸電的保護原理,保護沒有針對性,沒有考慮柔性直流系統(tǒng)自身的結構及控制特點,不能滿足VSC-HVDC系統(tǒng)要求。本文以促進柔性直流輸電技術的發(fā)展和推廣應用為出發(fā)點,以研究和探索性能優(yōu)越、更適合柔性直流輸電系統(tǒng)結構特點的直流線路保護為目標,深入研究了柔性直流輸電系統(tǒng)故障時的暫態(tài)波過程,分析了柔性直流系統(tǒng)自身結構特點對故障暫態(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線路差動保護,并通過仿真算例驗證了該保護動作的可靠性;提出了一種基于故障前、反行波初始波頭時差的VSC-HVDC縱聯(lián)方向保護,并給出保護的實施方案和動作門檻的整定方法,并通過具體的仿真實例對保護原理的性能進行了驗證。本文具體的研究內容可以概括為如下幾部分:1、研究了柔性直流輸電系統(tǒng)的結構特點和系統(tǒng)故障時的暫態(tài)波過程。本文研究了柔性直流輸電系統(tǒng)的主要構成,總結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生機理、傳播過程、折反射特征,研究了輸電線參數(shù)模量變換的相關理論。2、以行波差動保護為研究對象,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保護的影響;分析了在柔性直流線路區(qū)外發(fā)生嚴重故障時,行波差動保護由于受到故障引起的不平衡差流的影響,可能會發(fā)生行誤動作的問題;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)外故障時電流行波的能量遠高于行波差流的能量值,而區(qū)內故障時差動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保護方案。該保護原理能夠明確區(qū)分區(qū)外嚴重故障和直流線路高阻接地故障,克服了區(qū)外嚴重故障引起的不平衡差流對行波差動保護的影響;參照實際柔性直流輸電工程,本文建立PSCAD故障仿真算例驗證了該保護的可靠性。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)內故障時故障行波將在直流電容處發(fā)生全反射的結論;分析并驗證了保護正、反方向故障時,故障前、反行波初始波頭的時差特征,提出了一種基于故障前、反行波初始波頭時差的VSC-HVDC縱聯(lián)方向保護;并且把平穩(wěn)小波變換和奇異性檢測的相關理論應用于該保護,用于識別故障行波的初始波頭;最后參照實際工程,搭建故障仿真算例,驗證了該保護動作性能。
[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 .

【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM773

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本文編號：1825715