输电线路最佳重合闸方法研究

发布时间：2017-06-28 08:01

  本文关键词：输电线路最佳重合闸方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电网的发展,输电线路对重合闸提出了新的要求。兼具自适应重合闸与捕捉最佳重合时间特点的最佳重合闸成为继电保护研究的热点。最佳重合闸不仅保障合闸前能准确识别故障性质、确定熄弧时刻,而且进一步提高电力系统暂态稳定裕度。本文围绕最佳重合闸的两个关键技术：自适应重合闸与最佳重合时间展开研究。故障性质识别与熄弧时刻捕捉是自适应重合闸的核心内容。针对输电线路故障主要表现为单相接地故障的特点,本文研究了输电线路单相自适应重合闸技术。首先,研究了线路发生单相接地故障时故障电弧动态特性,利用EMTP仿真获取了反映电弧复杂变化的电弧特征曲线与故障相端电压波形。其次,分析了带并联电抗器补偿的输电线路发生单相接地故障时故障相端电压的变化特征,给出了自由分量频率的计算公式。利用Hilbert变换提取故障相端电压包络。包络分析表明,故障相端电压包络值变化的复杂度能够准确反映出故障性质与熄弧状态,提出基于故障相端电压包络分析的自适应重合闸方案。仿真验证了所提方案的准确性与可靠性。最后,针对不带并联电抗器补偿的输电线路,分析了故障相端电压出现直流偏置现象的原因。考虑到故障后系统传输功率中含有零序分量,计算线路侧瞬时零序功率。然后,研究瞬时性与永久性故障时瞬时零序功率频率成分,依据瞬时性故障熄弧后瞬时零序功率出现基频分量的现象,提出了基于瞬时零序功率分析的单相自适应重合闸方案。最佳重合时间保证重合闸操作能够最大程度上阻尼系统的振荡,有利于电网的稳定运行。本文研究了重合闸操作时序对电网暂态稳定性的影响,确定了永久性与瞬时性故障时线路最佳重合时间计算方法,制定了最佳重合时间与自适应重合闸的配合策略。
【关键词】：输电线路 自适应重合闸 故障性质识别 包络分析 瞬时零序功率
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 最佳重合闸研究的背景与意义10-11
• 1.2 最佳重合闸理论研究现状11-17
• 1.2.1 基于工频电气量的自适应重合闸方法11-12
• 1.2.2 基于拍频电气量的自适应重合闸方法12-13
• 1.2.3 基于电弧特征量的自适应重合闸方法13-15
• 1.2.4 基于智能算法的自适应重合闸方法15
• 1.2.5 最佳重合时间计算15-17
• 1.3 论文的主要工作17-19
• 第2章 输电线路接地故障时电气量特征分析及仿真19-29
• 2.1 电弧建模与特性分析19-24
• 2.1.1 仿真软件简介19-20
• 2.1.2 一次电弧建模及特性分析20-21
• 2.1.3 二次电弧建模及特性分析21-24
• 2.2 输电线路单相接地故障仿真24-27
• 2.2.1 输电线路瞬时性故障仿真24-26
• 2.2.2 输电线路永久性故障仿真26-27
• 2.3 本章小结27-29
• 第3章 带并联电抗器的输电线路自适应重合闸方案29-39
• 3.1 故障相电压特征分析29-33
• 3.2 故障相电压包络分析33-35
• 3.2.1 Hilbert变换33-34
• 3.2.2 瞬时性故障时故障相端电压包络值特征34
• 3.2.3 永久性故障时故障相电压包络值特征34-35
• 3.3 自适应重合闸方案及仿真验证35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 不带并联电抗器的输电线路自适应重合闸方案39-49
• 4.1 故障相端电压特征分析39-42
• 4.2 瞬时零序功率42-44
• 4.2.1 瞬时零序功率定义42-43
• 4.2.2 瞬时性故障时线路侧瞬时零序功率43-44
• 4.2.3 永久性故障时线路侧瞬时零序功率44
• 4.3 自适应重合闸方案及仿真验证44-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 最佳重合时间研究49-60
• 5.1 单机无穷大系统模型的最佳重合时间计算方法49-56
• 5.1.1 永久性故障时最佳重合时间49-52
• 5.1.2 瞬时性故障时最佳重合时间52-53
• 5.1.3 仿真验证53-56
• 5.2 多机互联系统最佳重合时间计算方法56-57
• 5.3 最佳重合时间与自适应重合闸的配合57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 全文总结与展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录67-68
• 附录B 攻读学位期间参加的科研项目68

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本文编号：493052