三端混合直流输电线路保护方法研究
发布时间：2021-05-19 09:54
中国东部地区电能需求增长迅速,而西部地区能源储备丰富,使得我国电能的生产和消耗呈现逆分布,长距离大容量的输电系统成为我国电力系统结构中极其重要的环节。相比于交流输电系统,直流输电系统具有耗能少、可靠性高等优势。随着电力电子技术的不断进步,直流输电发展不断的涌现出新的思路,很多新型的系统被提出,比如柔性直流输电系统、混合直流输电系统等。其中,典型的混合直流系统,如乌东德混合直流输电系统,在供端采用传统直流,在受端采用柔性直流,既能保证输电系统具有较强的抗过压能力,也能避免受端换相失败问题的产生,相较于单一类型的直流输电系统具有明显的优势。保护作为保证系统稳定运行的重要组成部分,其动作性能的优良影响着电力系统的稳定性。由于混合直流输电拓扑结构的特殊性,已有的直流输电线路保护方法并不能很好地适用于混合直流输电系统,因此研究适用于混合直流输电线路的保护具有重要意义。本文搭建的混合直流输电模型是以乌东德高压直流输电工程作为参考背景,针对实际典型场景,研究适合的直流输电线路保护方法。首先,构建了混合直流输电真双极系统仿真模型,并分析了不同工况下,线路故障的等效电路及故障电流计算方法。分析了混合直流...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 直流输电系统发展
1.3 故障保护国内外研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 混合直流输电系统建模与故障特性分析
2.1 混合型直流输电系统拓扑结构
2.2 混合直流输电系统的构成及运行机理
2.2.1 系统拓扑结构
2.2.2 混合直流输电系统运行机理
2.2.3 系统稳态运行仿真结果
2.3 混合直流输电系统故障特性分析
2.3.1 LCC直流出口侧故障特性分析及仿真
2.3.2 混合子模块MMC故障特性分析
2.4 本章小结
3 基于时频谱分量的单端混合直流输电线路保护方法
3.1 混合直流输电线路保护的特殊性
3.2 短时傅里叶变换
3.3 直流输电线路保护原理及判据
3.3.1 保护启动原理及判据
3.3.2 故障选极原理及判据
3.3.3 基于时频谱的区内外故障识别原理及判据
3.4 保护方案
3.4.1 保护方法逻辑框图
3.4.2 保护方法流程
3.5 仿真分析
3.5.1 故障选极仿真
3.5.2 区内外故障仿真
3.6 本章小结
4 基于功率增量方向纵联保护方法研究
4.1 电流与电压增量方向特性分析
4.2 基于功率增量方向的保护原理
4.2.1 保护启动原理及判据构成
4.2.2 电流与电压增量极性方向获得方法
4.2.3 区内外保护判据的构成
4.2.4 故障选极判据的构成
4.3 保护方法方案
4.3.1 保护方法逻辑框图
4.3.2 保护方法流程
4.4 保护方法验证
4.4.1 区内外故障仿真
4.4.2 故障选极仿真结果
4.4.3 保护性能验证
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]并联型多端混合高压直流线路故障区域判别方法[J]. 李海锋,张坤,王钢,黄炟超,李明,郭铸. 电力系统自动化. 2019(04)
[2]基于电流特征量相关系数的UHVDC线路纵联保护新原理[J]. 戴志辉,严思齐,张程,王增平. 电力系统保护与控制. 2018(22)
[3]采用电流突变量夹角余弦的直流电网线路纵联保护方法[J]. 周家培,赵成勇,李承昱,许建中. 电力系统自动化. 2018(14)
[4]含直流断路器的架空柔性直流电网直流故障保护方案研究[J]. 张峻榤,向往,饶宏,许树楷,黄润鸿,林卫星,文劲宇. 中国电机工程学报. 2018(16)
[5]柔性直流输电网线路保护配置方案[J]. 董新洲,汤兰西,施慎行,邱宇峰,孔明,庞辉. 电网技术. 2018(06)
[6]特高压直流线路保护研究现状分析[J]. 李振兴,谭洪,叶诗韵,李振华,徐艳春. 高压电器. 2018(05)
[7]基于Hilbert-Huang变换的HVDC突变量方向纵联保护方法[J]. 齐国强,王增平. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[8]LCC-MMC三端混合直流输电系统整流站交流故障穿越协调控制策略[J]. 时伯年,洪潮,张野,杨健,孙刚. 南方电网技术. 2017(07)
[9]柔性直流配电线路能量分布差动保护[J]. 贾科,李猛,毕天姝,王聪博,祁欢欢,杨奇逊. 电网技术. 2017(09)
[10]含大规模电力电子装备的电力系统故障分析与保护综述[J]. 宋国兵,陶然,李斌,胡家兵,王晨清. 电力系统自动化. 2017(12)
博士论文
[1]基于模块化多电平换流器的直流输电系统控制策略研究[D]. 管敏渊.浙江大学 2013
[2]新型混合双馈入直流输电系统的基础特性研究[D]. 郭春义.华北电力大学 2012
硕士论文
[1]双12脉动特高压直流输电系统故障动态特性分析[D]. 倪旭明.华南理工大学 2011
本文编号：3195575
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 直流输电系统发展
1.3 故障保护国内外研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 混合直流输电系统建模与故障特性分析
2.1 混合型直流输电系统拓扑结构
2.2 混合直流输电系统的构成及运行机理
2.2.1 系统拓扑结构
2.2.2 混合直流输电系统运行机理
2.2.3 系统稳态运行仿真结果
2.3 混合直流输电系统故障特性分析
2.3.1 LCC直流出口侧故障特性分析及仿真
2.3.2 混合子模块MMC故障特性分析
2.4 本章小结
3 基于时频谱分量的单端混合直流输电线路保护方法
3.1 混合直流输电线路保护的特殊性
3.2 短时傅里叶变换
3.3 直流输电线路保护原理及判据
3.3.1 保护启动原理及判据
3.3.2 故障选极原理及判据
3.3.3 基于时频谱的区内外故障识别原理及判据
3.4 保护方案
3.4.1 保护方法逻辑框图
3.4.2 保护方法流程
3.5 仿真分析
3.5.1 故障选极仿真
3.5.2 区内外故障仿真
3.6 本章小结
4 基于功率增量方向纵联保护方法研究
4.1 电流与电压增量方向特性分析
4.2 基于功率增量方向的保护原理
4.2.1 保护启动原理及判据构成
4.2.2 电流与电压增量极性方向获得方法
4.2.3 区内外保护判据的构成
4.2.4 故障选极判据的构成
4.3 保护方法方案
4.3.1 保护方法逻辑框图
4.3.2 保护方法流程
4.4 保护方法验证
4.4.1 区内外故障仿真
4.4.2 故障选极仿真结果
4.4.3 保护性能验证
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]并联型多端混合高压直流线路故障区域判别方法[J]. 李海锋,张坤,王钢,黄炟超,李明,郭铸. 电力系统自动化. 2019(04)
[2]基于电流特征量相关系数的UHVDC线路纵联保护新原理[J]. 戴志辉,严思齐,张程,王增平. 电力系统保护与控制. 2018(22)
[3]采用电流突变量夹角余弦的直流电网线路纵联保护方法[J]. 周家培,赵成勇,李承昱,许建中. 电力系统自动化. 2018(14)
[4]含直流断路器的架空柔性直流电网直流故障保护方案研究[J]. 张峻榤,向往,饶宏,许树楷,黄润鸿,林卫星,文劲宇. 中国电机工程学报. 2018(16)
[5]柔性直流输电网线路保护配置方案[J]. 董新洲,汤兰西,施慎行,邱宇峰,孔明,庞辉. 电网技术. 2018(06)
[6]特高压直流线路保护研究现状分析[J]. 李振兴,谭洪,叶诗韵,李振华,徐艳春. 高压电器. 2018(05)
[7]基于Hilbert-Huang变换的HVDC突变量方向纵联保护方法[J]. 齐国强,王增平. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[8]LCC-MMC三端混合直流输电系统整流站交流故障穿越协调控制策略[J]. 时伯年,洪潮,张野,杨健,孙刚. 南方电网技术. 2017(07)
[9]柔性直流配电线路能量分布差动保护[J]. 贾科,李猛,毕天姝,王聪博,祁欢欢,杨奇逊. 电网技术. 2017(09)
[10]含大规模电力电子装备的电力系统故障分析与保护综述[J]. 宋国兵,陶然,李斌,胡家兵,王晨清. 电力系统自动化. 2017(12)
博士论文
[1]基于模块化多电平换流器的直流输电系统控制策略研究[D]. 管敏渊.浙江大学 2013
[2]新型混合双馈入直流输电系统的基础特性研究[D]. 郭春义.华北电力大学 2012
硕士论文
[1]双12脉动特高压直流输电系统故障动态特性分析[D]. 倪旭明.华南理工大学 2011
本文编号：3195575
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