柔性直流输电线路继电保护原理研究

发布时间：2018-04-30 18:40

  本文选题：柔性直流输电 + 线路保护　； 参考：《山东大学》2017年硕士论文

【摘要】：柔性直流输电技术从上世纪末期被提出以来,已经经历了二十多年的发展历程,其相关的理论研究不断完善,相应的技术也被不断应用到工程实践当中,柔性直流输电技术成为了近些年来电力领域的一个重要的研究与发展方向。随着柔性直流输电技术的发展,其电压等级与短路容量不断提高,对输电线路保护的动作性能提出了更高的要求。研究VSC-HVDC输电线路继电保护原理对于提升柔性直流输电的安全性、保证该系统的可靠运行存在非常重要的意义。然而目前关于柔性直流输电技术的研究,大多聚焦在运行控制等相关的领域,涉及线路保护的研究较少。另外,在已经投入运行的柔性直流输电工程中,用到的线路保护原理,还是借用已经较为成熟的传统高压直流输电的保护原理,保护没有针对性,没有考虑柔性直流系统自身的结构及控制特点,不能满足VSC-HVDC系统要求。本文以促进柔性直流输电技术的发展和推广应用为出发点,以研究和探索性能优越、更适合柔性直流输电系统结构特点的直流线路保护为目标,深入研究了柔性直流输电系统故障时的暂态波过程,分析了柔性直流系统自身结构特点对故障暂态波过程的影响;提出了一种基于行波能量比值闭锁的VSC-HVDC线路差动保护,并通过仿真算例验证了该保护动作的可靠性;提出了一种基于故障前、反行波初始波头时差的VSC-HVDC纵联方向保护,并给出保护的实施方案和动作门槛的整定方法,并通过具体的仿真实例对保护原理的性能进行了验证。本文具体的研究内容可以概括为如下几部分:1、研究了柔性直流输电系统的结构特点和系统故障时的暂态波过程。本文研究了柔性直流输电系统的主要构成,总结了柔性直流输电系统的常见故障类型,分析了故障行波的产生机理、传播过程、折反射特征,研究了输电线参数模量变换的相关理论。2、以行波差动保护为研究对象,研究了造成不平衡差流的主要因素以及不平衡差流对行波差动保护的影响;分析了在柔性直流线路区外发生严重故障时,行波差动保护由于受到故障引起的不平衡差流的影响,可能会发生行误动作的问题;通过对柔性直流输电系统的故障行波暂态特征的分析,发现线路区外故障时电流行波的能量远高于行波差流的能量值,而区内故障时差动电流与行波电流的能量级相近,根据这一特征,提出了一种基于行波能量比值闭锁的行波差动保护方案。该保护原理能够明确区分区外严重故障和直流线路高阻接地故障,克服了区外严重故障引起的不平衡差流对行波差动保护的影响;参照实际柔性直流输电工程,本文建立PSCAD故障仿真算例验证了该保护的可靠性。3、通过分析故障行波在VSC-HVDC系统直流电容处的折反射特征,提出了直流线路区内故障时故障行波将在直流电容处发生全反射的结论;分析并验证了保护正、反方向故障时,故障前、反行波初始波头的时差特征,提出了一种基于故障前、反行波初始波头时差的VSC-HVDC纵联方向保护;并且把平稳小波变换和奇异性检测的相关理论应用于该保护,用于识别故障行波的初始波头;最后参照实际工程,搭建故障仿真算例,验证了该保护动作性能。
[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 .

【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM773

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;我国百瓦级行波热声发电机原理机问世[J];浙江电力;2007年02期

2 董新洲,刘建政,张言苍;行波的小波表示[J];清华大学学报(自然科学版);2001年09期

3 谭平;;结构的行波控制[J];吉林大学学报(工学版);2006年03期

4 束洪春;孙向飞;司大军;;一种考虑不同期合闸的行波合闸保护新方法[J];电力系统自动化;2007年02期

5 王家素;已研制成的行波量放的资料[J];低温与超导;1975年02期

6 曾智勇,宁焕生,王宝发;飞机座舱缝隙结构行波分析[J];北京航空航天大学学报;2001年05期

7 孙向飞;束洪春;司大军;;输电线路不同期合闸操作的行波特征分析[J];中国电机工程学报;2006年24期

8 邹贵彬;高厚磊;许明;徐丙垠;;一种高压电网电压行波信号的提取方法[J];电力系统自动化;2009年02期

9 张坚;喻宏;刚直;;行波焚烧模式的理论分析与初步计算[J];原子能科学技术;2012年12期

10 周在杞;周宇;;导行波检测新技术专题(二)——导行波检测新技术一百问[J];无损检测;2014年08期

相关会议论文 前9条

1 邓丰;曾祥君;袁超;楚湘辉;李灵;秦小安;;基于整个网络的故障行波定位算法研究[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

2 王定贤;胡永乐;金飞华;黎小毛;石培杰;;行波杆在混凝土内应力波速度测量中的应用[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（上册）[C];2009年

3 孙玲玲;;微波单片行波放大器的优化设计[A];1987年全国微波会议论文集（中）[C];1987年

4 陈璞;尹家聪;;行波的控制和稳定性分析[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年

5 于贺;张金锋;王雷;;基于DS80C320的电力系统行波故障分析[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年

6 党晓强;陈云良;雷霞;刘俊勇;张力;唐国栋;彭晓东;;电力主设备中的行波技术应用(2)—继电保护[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年

7 邓旭初;孙慧君;倪祖荣;陈忠;;行波NMR装置的优化设计[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年

8 傅佳辉;吴群;金博识;施华娟;;2～26.5 GHz MMIC宽带行波放大器[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

9 孙路;赵振宇;陈安安;;一种具有频率调节机制的旋转行波振荡器[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前4条

1 黄哲豪;随机Fisher-KPP方程的行波及其性质[D];华南理工大学;2016年

2 付松;介质涂覆目标表面爬行波寻迹及其电磁绕射建模方法研究[D];武汉大学;2015年

3 邹贵彬;输电线路积分型行波方向纵联保护研究[D];山东大学;2009年

4 袁兆强;超高压交流输电线路行波电流积分差动保护算法研究[D];武汉大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄震宇;材料行波抑制测试技术与系统研究[D];电子科技大学;2015年

2 易志鹏;输电网故障行波网络保护方法研究[D];长沙理工大学;2014年

3 邓拓夫;基于SR-HHT理论的行波信号检测方法研究[D];长沙理工大学;2015年

4 王磊;柔性直流输电线路继电保护原理研究[D];山东大学;2017年

5 闫胜利;行波感应发射器温升分析与仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2008年

6 吕途;基于行波分析的配电线路故障检测研究[D];安徽理工大学;2015年

7 夏璐璐;基于行波固有频率的输电线网故障测距方法[D];西南交通大学;2011年

8 郭利敏;新型电网故障GPS行波定位系统的研究与开发[D];湖南大学;2004年

9 景天磊;超声行波微流体驱动技术的参数研究与仿真[D];山东大学;2014年

10 吴清宇;圆柱绕流场行波壁主动流动控制的数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

，

本文编号：1825715