面向被保护对象模型的交直流混联电网故障检测方法

发布时间：2023-04-23 12:58

　　我国能源基地基本都坐落在西北部地区,而负荷中心多集中在东部以及东南沿海地区,且用电缺额很大,借助高压直流输电进行远距离输送与交流输电相比更有优势,建设投运的直流工程也越来越多,由此电网的交直流规模也越来越大。与传统的交流电网不同,交直流混联系统中线路故障后呈现了一系列新的特性,电气量的变化规律复杂,出现了大量不衰减的谐波等。问题的关键在于交直流混联系统中的直流系统部分,其控制系统工作原理复杂,运行方式灵活多变,包含了大量的电力电子器件,与传统的交流系统差异较大,如果对直流系统进行建模分析难度也同时增加。如果能找到一种基本不受直流源故障特性影响的保护原理,就可以避免对直流源进行建模和故障输出特性的讨论,继而可以灵活可靠地对故障的发生进行检测。本文综合对比了前人的研究工作,提出了一种面向被保护对象模型的保护方法。该方法的主要思路是:被保护对象即被保护元件(线路),电力系统中的元件的电气量可由一端口或者多端口的模型进行表示,这就表明,无论是交流电源还是直流电源,首先要保证电源的存在才能出现电压电流量,但电气量的大小变化也受到被保护对象模型的制约,又因被保护对象模型与描述其模型的数学方程存在一...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及目的
        1.1.1 直流输电快速发展
        1.1.2 交直流混联电网格局的形成
        1.1.3 交直流混联电网运行特征的分析
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 交直流混联中交流输电线路保护研究现状
        1.2.2 交直流混联中直流输电线路保护研究现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 直流电源故障特征及传统保护原理的适用性分析
    2.1 直流电源故障特征分析
    2.2 直流输电系统的换相失败
    2.3 传统交流保护的适应性分析
        2.3.1 对工频突变量方向纵联保护的适应性分析
        2.3.2 对方向纵联保护适应性分析
        2.3.3 零序保护适应性分析
        2.3.4 距离保护适应性分析
    2.4 本章小结
第三章 面向被保护元件模型的故障检测方法
    3.1 面向被保护元件模型的保护原理
    3.2 传统的比较工作电压相位法的工作原理
    3.3 面向被保护元件模型的保护原理实现方法
        3.3.1 时域工作电压波形比较保护基本原理
        3.3.2 时域工作电压波形比较保护的判断方法
    3.4 特殊情况的处理
        3.4.1 电压死区问题的分析
        3.4.2 故障发生在临界保护范围处时的分析
    3.5 算例仿真分析
        3.5.1 仿真模型搭建
        3.5.2 正常运行情况仿真
        3.5.3 发生区内故障时的仿真结果
        3.5.4 发生正向区外故障时的仿真结果
        3.5.5 发生反向区外故障时的仿真结果
        3.5.6 出现电压死区情况的仿真结果
        3.5.7 整定点与故障点临近时的仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 基于被保护模型的交直流混联电网故障检测方法
    4.1 直流电源对于故障检测的影响与需求分析
    4.2 交直流混联系统仿真模型搭建
        4.2.1 模型介绍
        4.2.2 整流侧交流系统故障的仿真
        4.2.3 逆变侧交流系统故障的仿真
    4.3 算例仿真分析
        4.3.1 系统正常运行情况仿真
        4.3.2 交流线路发生区内故障且伴随单次换相失败仿真
        4.3.3 交流线路发生正向区外故障且伴随单次换相失败仿真
        4.3.4 交流线路发生反向区外故障且伴随单次换相失败仿真
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表的论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3799765