当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

基于突变电容值的高压直流输电线路的故障定位

发布时间:2018-01-20 15:03

  本文关键词: VSC-HVDC 故障定位 零模网络 识别电容 Bergeron模型 出处:《新疆大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:为了满足现代电网的发展需求,柔性高压直流输电系统逐渐被采用,柔性高压直流输电系统采用全控型器件IGBT,它可以实现系统电流的自关断,相对于传统的高压直流输电系统,柔性高压直流输电系统可以向无源网络供电,远距离的孤立负荷,因此柔性直流输电系统势必将要不断地发展。而在高压直流输电系统中,线路一般都比较长,并且运行环境恶劣,所以与其他输电设备相比故障率比较高。为了保障直流输电系统的安全稳定运行,需要在直流线路发生故障时,及时确定故障点位置并且清除故障,因此精确的故障定位方法是十分必要的。通过对两种常用的故障测距方法即单端测距法和双端测距法的比较,选用双端测距法对直流线路上的单极接地故障进行故障测距;根据VSC-HVDC系统中的主要元件的特性,对直流输电线路的接地故障需要应用的VSC-HVDC的零模网络和1模网络进行了比较;文中通过零模网络与1模网络的仿真图,得出了柔性直流输电系统中的部分结构在零模网络中等效网络图,从而得出在零模网络中,VSC-HVDC系统中的整流器部分可以等效为并联电容的结论,提出了基于突变电容值的故障定位原理;为了比较零模电压、零模电流和识别电容之间的关系,还需要将零模网络中的电压电流分量进行解耦,通过解耦后的电压电流分量来计算出零模识别电容的数值;为了研究直流线路上发生故障时,故障行波波头到达的时刻,文中在PSCAD中搭建了直流输电线路,对于柔性直流输电系统的整流部分和换流部分采用的是PSCAD软件中自带的模型;对于直流线路的模型搭建选择的是远方终止模式的搭建方式,输电线路分布参数模型选用的是Bergeron模型;最后在搭建好的直流线路模型上进行单极接地故障的仿真,在全长100kM,额定直流电压为±110kV的直流线路上进行故障设置,比较零模电压、零模电流和识别电容的突变图形在直流线路上不同的位置上且经不同的过渡电阻的情况下发生的变化,从而得出结论,即在零模网络中,基于突变电容值的故障定位能够可靠识别故障发生后故障行波波头到达的时刻,并且不受故障距离,电气量波形渐变的影响以及能适应经不同过渡电阻的高阻接地故障。
[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 卤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.
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM755

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐海洋;宋国兵;樊占峰;靳幸福;;行波波头的参数识别方法在高压直流输电系统中的应用[J];西安交通大学学报;2016年02期

2 高本锋;董沛毅;刘辛晔;张学伟;张云晓;马玉龙;赵书强;;高压直流输电线路微分欠压保护特性与定值整定[J];电网技术;2015年08期

3 蒋冠前;李志勇;杨慧霞;杨静;;柔性直流输电系统拓扑结构研究综述[J];电力系统保护与控制;2015年15期

4 关红兵;黄立滨;刘涛;李书勇;田庆;;高压直流输电系统直流差动保护的改进及仿真[J];南方电网技术;2015年06期

5 刘剑;邰能灵;范春菊;;基于电流波形匹配的高压直流输电线路纵联保护[J];电网技术;2015年06期

6 刘诚斌;;关于高压直流输电线路的故障定位分析[J];科技视界;2015年14期

7 饶宏;李凌飞;许树楷;;2014年国际大电网会议学术动态系列报道高压直流输电和电力电子技术[J];电力系统自动化;2015年06期

8 于洋;孙学锋;高鹏;刘兴华;陈勇强;刘琳;;高压直流输电线路暂态保护分析与展望[J];电力系统保护与控制;2015年02期

9 何军娜;陈剑云;艾颖梅;林鹏;冯秋实;;电力系统行波测距方法及其发展[J];电力系统保护与控制;2014年24期

10 韩昆仑;蔡泽祥;徐敏;贺智;;高压直流输电线路微分欠压保护特征量动态特性分析与整定[J];电力自动化设备;2014年02期

相关会议论文 前1条

1 尤敏;张保会;张嵩;张伟刚;;高压直流输电线路保护的现状和展望[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年

相关博士学位论文 前2条

1 徐敏;直流线路继电保护解析分析方法与新型保护原理研究[D];华南理工大学;2014年

2 吴大立;输电线路保护新原理及实现技术的研究[D];华中科技大学;2008年

相关硕士学位论文 前7条

1 王娟娟;VSC-HVDC系统典型故障仿真与分析[D];西安建筑科技大学;2015年

2 张耘川;基于HHT的小电流接地系统故障行波定位研究[D];兰州交通大学;2014年

3 张映鸿;基于Hilbert-Huang变换的高压直流输电线路保护研究[D];华南理工大学;2013年

4 潘伟明;高压直流输电线路的行波保护研究[D];南京理工大学;2013年

5 苏黎;高压直流输电对交流系统暂态稳定影响的研究[D];西南交通大学;2008年

6 董鑫;高压直流输电线路行波保护的研究[D];东北电力大学;2008年

7 李学鹏;高压直流输电线路行波保护及其故障定位的研究[D];华北电力大学(北京);2006年



本文编号:1448634

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1448634.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户77ddc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com