發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 22:00

【摘要】：高壓直流輸電技術(shù)的輸電線路成本低、線路損耗小,擁有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),隨著半導(dǎo)體器件研發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步,柔性直流輸電技術(shù)得到了全面的發(fā)展和應(yīng)用,與傳統(tǒng)的直流輸電相比較,在城市電網(wǎng)、新能源并網(wǎng)、孤島供電等方面得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。然而對(duì)于柔性直流輸電線路的整定情況,還沒(méi)有系統(tǒng)的方案,本文根據(jù)保護(hù)的基本原理、性質(zhì)以及與設(shè)備性質(zhì)、故障性質(zhì)相關(guān)關(guān)系,提出相應(yīng)的故障判據(jù)整定值選取方法,以行波保護(hù)作為主保護(hù)進(jìn)行研究分析。在基于極波變化率法的保護(hù)策略中,利用電磁暫態(tài)仿真軟件(PSCAD/EMTDC)仿真平臺(tái)搭建相關(guān)模型,仿真分析了各種不同因素下整定值的變化以及對(duì)保護(hù)判據(jù)的影響情況,結(jié)果表明故障距離越大采樣率越低,會(huì)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障數(shù)據(jù)差距變小、區(qū)分度下降。針對(duì)極波變化率法依然有著區(qū)內(nèi)外故障區(qū)分度較低的問(wèn)題,提出一種基于小波變換方法的保護(hù)策略,通過(guò)小波變換方法的時(shí)頻局域化特性,準(zhǔn)確定位故障波頭、全面提取故障信息、將小波變換的模極大值作為指標(biāo)。仿真結(jié)果表明該方法能大大提高極波變化率方法區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障的能力,增加了線路保護(hù)的可靠性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

柔性直流輸電系統(tǒng)由于擁有獨(dú)立控制有功和無(wú)功功率、不會(huì)導(dǎo)致?lián)Q相失敗、可以向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電等多方面優(yōu)勢(shì)，在風(fēng)電并網(wǎng)以及系統(tǒng)互聯(lián)等方面逐步得到大力發(fā)展。目前的柔性直流輸電系統(tǒng)根據(jù)換流站的不同分為兩電平型 VSC-HVDC 和多電平型MMC-HVDC，本論文主要研究?jī)呻娖叫偷?VSC-HVDC 系統(tǒng)，對(duì)于兩電平 VSC-HVDC，由于直流環(huán)節(jié)電容器的放電電流和交流電網(wǎng)的貢獻(xiàn)電流，故障電流隨著大的峰值迅速增加[35]，故先分析 VSC-HVDC 系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理，再進(jìn)一步研究其故障特性。2.2 VSC-HVDC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 2-1 為雙端 VSC-HVDC 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖，，主要包括換流電抗器、直流輸電線路、換流變壓器、換流站、直流側(cè)電容器和交流濾波器等部分。其中直流側(cè)部分主要為直流電纜以及分別并聯(lián)于電纜雙端的電容，圖中整流站與逆變站之間的為電纜；交流側(cè)部分主要為交流電源、交流電抗器、變壓器、交流濾波器、整流站以及換流站。

金具、桿塔、基礎(chǔ)、架空地線、接地裝置等組成，經(jīng)常使用雙極線路結(jié)構(gòu)，一極撤出工作狀態(tài)的情況下，直流系統(tǒng)能依靠單極兩線工作，輸送功率降低要資金少于三相交流輸電線路。由于走廊利用率高、運(yùn)行損耗小、維護(hù)便利低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及滿足大容量、遠(yuǎn)距離輸送情況的優(yōu)點(diǎn)，故發(fā)展越來(lái)越壯大流線路，直流單極工作情況下的任一極線路能夠利用另一極線路導(dǎo)線(一端地)作為回路，簡(jiǎn)稱金屬回路，也可以利用大地或海水構(gòu)成回路，簡(jiǎn)稱大地直流側(cè)電容器：為直流側(cè)的儲(chǔ)能元件，通過(guò)吸收和調(diào)節(jié)無(wú)功功率來(lái)穩(wěn)定能夠緩沖橋臂開(kāi)斷的沖擊電流，降低直流側(cè)的電壓諧波的影響。直流側(cè)并聯(lián)小直接影響其抑制電壓波動(dòng)的能力，影響直流系統(tǒng)的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定性。交流濾波器：濾除 VSC-HVDC 系統(tǒng)中直流控制系統(tǒng)生成諧波來(lái)防止對(duì)統(tǒng)帶來(lái)不良影響，同時(shí)補(bǔ)償直流控制系統(tǒng)消耗的無(wú)功功率。整流站和逆變站中主要是電壓源型換流器起作用，兩電平電壓源換流器部結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM721.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣冠前;李志勇;楊慧霞;楊靜;;柔性直流輸電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究綜述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年15期

2 宋國(guó)兵;冉孟兵;靳幸福;齊倩;劉甜;萬(wàn)青;;利用零模電流的VSC-HVDC輸電線路單端量保護(hù)原理研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2014年15期

3 趙成勇;李探;俞露杰;黃瑩;李凌飛;黎小林;;MMC-HVDC直流單極接地故障分析與換流站故障恢復(fù)策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年21期

4 張建坡;趙成勇;;MMC-HVDC直流側(cè)故障特性仿真分析[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2014年07期

5 徐政;薛英林;張哲任;;大容量架空線柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)及前景展望[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年29期

6 宋國(guó)兵;李德坤;靳幸福;徐海洋;郭潤(rùn)生;;基于行波疊加特征分析的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)單端故障定位[J];高電壓技術(shù);2013年11期

7 宋國(guó)兵;李德坤;靳東暉;冉孟兵;靳幸福;郭潤(rùn)生;;利用行波電壓分布特征的柔性直流輸電線路單端故障定位[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年15期

8 宋國(guó)兵;李德坤;褚旭;饒菁;蔡新雷;;基于參數(shù)識(shí)別原理的VSC-HVDC輸電線路單端故障定位[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年12期

9 蔡新雷;宋國(guó)兵;高淑萍;索南加樂(lè);李廣;;利用電流固有頻率的VSC-HVDC直流輸電線路故障定位[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年28期

10 宋國(guó)兵;蔡新雷;高淑萍;索南加樂(lè);楊忠禮;;利用電流頻率特性的VSC-HVDC直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)[J];高電壓技術(shù);2011年08期

本文編號(hào)：2695457