【摘要】：柔性直流輸電(簡(jiǎn)稱為柔直)系統(tǒng)在近端交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)一般具備故障穿越能力,會(huì)在故障后的一段時(shí)間內(nèi)向交流系統(tǒng)提供一定的短路電流;且其提供的短路電流特性受柔直控制系統(tǒng)的影響,與傳統(tǒng)交流元件所提供短路電流的特性有所不同;因此,柔直近端交流線路距離保護(hù)受過渡電阻的影響與傳統(tǒng)交流線路的情況存在差異。學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)交流線路保護(hù)受過渡電阻的影響已有較為深入的研究,而對(duì)柔直近端交流線路保護(hù)受過渡電阻影響的研究還較為缺乏�；诖�,本文將研究過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路距離保護(hù)的影響。對(duì)柔直系統(tǒng)的外特性進(jìn)行了深入研究。對(duì)柔直系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、控制系統(tǒng)及保護(hù)配置等進(jìn)行了總結(jié);對(duì)不同位置處發(fā)生故障時(shí)柔直系統(tǒng)的外特性進(jìn)行了研究,確定了柔直系統(tǒng)在內(nèi)部最嚴(yán)重故障情況下對(duì)外呈現(xiàn)對(duì)稱三相電阻特性,在交流系統(tǒng)故障情況下對(duì)外呈現(xiàn)幅值受限的電流源特性。研究了過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路相間距離保護(hù)的影響。介紹了距離保護(hù)的基本原理和阻抗繼電器的動(dòng)作特性;以兩相相間短路為例,推導(dǎo)了帶過渡電阻故障時(shí)相間距離保護(hù)測(cè)量阻抗的表達(dá)式,理論分析了過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路相間距離保護(hù)的影響。針對(duì)實(shí)際柔直工程的電磁暫態(tài)模型仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。研究了過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路接地距離保護(hù)的影響。針對(duì)單相和兩相接地短路,推導(dǎo)了帶過渡電阻故障時(shí)接地距離保護(hù)測(cè)量阻抗的表達(dá)式,理論分析了過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路接地距離保護(hù)的影響。針對(duì)實(shí)際柔直工程的電磁暫態(tài)模型仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。提出了基于電流比值的柔直近端交流線路保護(hù)原理。分析了電流差動(dòng)原理在應(yīng)用于柔直近端交流線路帶過渡電阻故障時(shí)存在的不足;提出了基于電流比值的柔直近端交流線路保護(hù)原理,分析了不同故障類型下保護(hù)的抗過渡電阻能力。仿真驗(yàn)證了該保護(hù)的有效性。
【圖文】：

對(duì)于圖 3-2 所示線路，取一組參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。設(shè)故障線路左側(cè)等效電源s1=525kV，，Zs1=35∠86°Ω，故障線路右側(cè)等效電源s2=525∠-21°kV， Zs2=35∠86°Ω，障線路為線路 MN，阻抗取 ZMN=(0.02+0.279j) 118Ω，設(shè)系統(tǒng)中各元件正序阻抗序阻抗相等。當(dāng)線路 MN 中某點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，設(shè)故障點(diǎn)到 M 端和 N 端的阻別為 ZM和 ZN。設(shè)故障類型為經(jīng)過渡電阻 Rf的兩相短路故障。計(jì)算可得：1 2 1 2 1 2a(1)1 2 1 2 1 22 1 2 1 1 2a(1)1 2 1 2( ) ( )( ( ) ( ))( )( ) ( )( ( ) ( ))( ) ( )( ( ) ( ))( )( ) ( )( (S N S s s f M S N SMM S N s MN S S f M S N SS M S s s f M S N SNM S N s MN S S f M SE Z Z E E R Z Z Z ZIZ Z Z Z Z Z Z R Z Z Z ZE Z Z E E R Z Z Z ZIZ Z Z Z Z Z Z R Z Z ∥∥∥1 2) ( ))N SZ Z ∥(3-1''a(1) 2 1 2 1 1 2'a(1) 1 2 1 2 1 2( ) ( )( ( ) ( ))( ) ( )( ( ) ( ))S M S s s f M S N SS N S s s f M S N SI E Z Z E E R Z Z Z ZI E Z Z E E R Z Z Z Z ∥∥(3-1可以得到測(cè)量阻抗隨過渡電阻的變化如圖 3-3 所示。

2）當(dāng) Rf逐漸增大時(shí)，1 10 2 增大到01 1為 0-sin ,1。若f 1R 2x， 1 1 1 1 1M cos sin M15，Xm是幅值很大的正數(shù)（可能超過下一級(jí)線路阻抗值）。當(dāng) Rf繼續(xù)增加時(shí)，Xm將大于1M 15。3.3.3 過渡電阻對(duì)柔直近端交流線路相間距離保護(hù)的影響通過上述分析可得，當(dāng)過渡電阻 Rf很小時(shí)（約為 0），測(cè)量阻抗與實(shí)際短路阻抗值差別很小，測(cè)量阻抗將落于第一象限的保護(hù)動(dòng)作區(qū)域內(nèi)部，此時(shí)相間距離保護(hù)可以正確動(dòng)作。當(dāng)過渡電阻 Rf較大時(shí)（如大于12x ），測(cè)量電阻將變?yōu)檩^大的負(fù)值，測(cè)阻抗落于第二象限，在保護(hù)動(dòng)作區(qū)域之外，造成本線路距離保護(hù) I 段以及相鄰線路距離保護(hù) II 段拒動(dòng)。針對(duì)某柔直系統(tǒng)進(jìn)行精確計(jì)算，額定功率 1044MW, idlim=0.8455pu，iqlim=-0.45psE 525 0 kV ，φ0=-28.2°，x1=x2=20.47Ω，x0=47.08Ω，xM=xN=10.09Ω。150200Rm隨R變化曲線1801隨R變化曲線
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2679516