含多直流送出交流电网故障特性及其对继电保护的影响研究

发布时间：2017-11-16 17:06

  本文关键词：含多直流送出交流电网故障特性及其对继电保护的影响研究

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【摘要】：高压/特高压直流输电系统在远距离、大容量输电等方面具有诸多优势,在我国西部能源富足地区到东部负荷中心的输电网络中得到广泛应用。近年来随着电力能源的快速发展,西部能源富足地区建成多条直流工程向外送电,逐渐形成了含多条直流送出的复杂交流电网。在含多直流送出交流电网发生故障时,除了交流电网与直流系统间的故障相互作用外,直流系统间也将通过交流电网而互相影响,使得其故障电气量特征更加复杂,从而对现有基于纯交流电网故障特征的继电保护动作特性造成影响。因此,在分析含多直流送出交流电网故障特征的基础上,研究其对交流电网继电保护动作特性的影响,对于确保含多直流送出交流电网的安全稳定运行具有重要的理论和工程实用价值。本文首先以交直流互联系统送端交流电网为研究对象,考虑直流控制系统的响应特性,建立了交直流互联系统交流侧故障的稳态分析模型,并对不同故障情况下的直流系统等值特性进行了分析；随后,利用直流输电标准测试系统(CIGRE HVDC)搭建了含多直流送出交流电网的PSCAD/EMTDC模型,对送端交流系统的故障暂态特性进行仿真分析；在故障特性分析的基础上,针对现有超/特高压输电线路所采用的主要保护原理,包括纵联电流差动保护、工频变化量距离保护和阶段式距离保护,从理论上对其在多直流送出电网环境下的动作特性进行了研究,并基于PSCAD/EMTDC搭建了保护模块和仿真模型,对其动作特性进行了仿真分析。结果表明送出直流对工频变化量距离保护影响显著,一定条件下使得保护范围显著缩小甚至没有保护范围,而对纵联差动保护和距离保护的影响不显著。最后,利用RTDS搭建了交直流互联电网和含双直流送出交流电网等值模型,通过对实际继电保护装置的测试,验证了理论分析的正确性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721;TM77

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