特高压直流输电线路后备保护动作特性研究

发布时间：2017-08-07 21:21

  本文关键词：特高压直流输电线路后备保护动作特性研究

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【摘要】：预计到2020年,我国建设的直流输电工程将达50余项,其中特高压直流输电工程约占60%。由于直流输电线路电压等级高,沿线地理环境复杂,因而其发生故障的概率也很高,严重影响到了直流输电系统的安全稳定性。考虑到直流控制系统对特高压直流输电线路故障电气量及其保护动作特性的强制作用。本文首先详细阐述了直流控制系统的基本控制原理、控制策略。其次基于云广±800kV特高压直流输电工程实际参数,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了精细仿真模型,分析了直流控制系统对线路后备保护的影响；分析了不同交流系统运行工况及直流线路区内外故障时直流控制模式的选择情况。微分欠压保护和直流差动保护是最为常见的直流线路后备保护。本文首先分析了运行工况、故障位置及故障距离对上述两种保护动作特性的影响。其次结合分析结果,提出了整定计算方法。之后分析了过渡电阻及直流控制系统对保护动作可靠性的影响。为了从根本上解决直流线路后备保护正确动作率较低的问题。本文提出了一种后备保护新方案及其整定计算方法,该方法基于交直流系统谐波特性和直流控制系统暂态响应特性,仿真结果验证了本方案的正确性和有效性。分析了过渡电阻和故障距离对本文所提后备保护动作可靠性的影响,仿真结果表明：相较于微分欠压保护,本文所提保护具有更强的过渡电阻耐受能力,相较于直流纵差保护,动作时间提高了约63%。
【关键词】：特高压直流 控制系统 后备保护 整定计算
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的目的及意义10-11
• 1.2 研究现状11-15
• 1.3 研究内容15-18
• 第二章 直流控制系统对直流线路后备保护的影响分析18-34
• 2.1 引言18
• 2.2 直流输电控制系统的基本原理及控制策略18-20
• 2.2.1 直流输电系统稳态数学模型及基本控制手段18-19
• 2.2.2 直流输电系统控制策略19-20
• 2.3 直流线路后备保护基本原理20-21
• 2.3.1 微分欠压保护20-21
• 2.3.2 纵联差动保护21
• 2.4 直流控制系统对直流线路后备保护的影响21-26
• 2.4.1 直流输电系统模型21-22
• 2.4.2 时序分析22-23
• 2.4.3 控制系统响应时刻对线路后备保护的影响23
• 2.4.4 控制模式对线路后备保护的影响23-26
• 2.5 直流控制模式的选择26-31
• 2.5.1 不同交流系统运行工况时的控制模式选择26-27
• 2.5.2 不同故障类型时的控制模式选择27-31
• 2.6 本章小结31-34
• 第三章 直流输电线路后备保护判据及其整定方法研究34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 直流线路后备保护动作特性分析34-43
• 3.2.1 直流线路保护范围及典型区内外故障34-35
• 3.2.2 不同直流运行工况时的动作特性35-39
• 3.2.3 不同故障位置时的动作特性39-42
• 3.2.4 不同故障距离时的动作特性42-43
• 3.3 直流线路后备保护整定方法43-44
• 3.3.1 微分欠压保护43-44
• 3.3.2 直流纵差保护44
• 3.4 直流线路后备保护动作可靠性影响因素分析44-47
• 3.4.1 过渡电阻的影响44-46
• 3.4.2 控制系统参数的影响46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 考虑谐波及控制特性的直流线路后备保护新方案48-68
• 4.1 引言48
• 4.2 交直流系统谐波特性分析48-51
• 4.3 考虑谐波及控制特性的直流线路区内外故障分析51-53
• 4.4 保护判据及策略53-55
• 4.5 可行性验证及整定方法55-63
• 4.5.1 可行性验证55-61
• 4.5.2 整定方法61-63
• 4.6 动作可靠性分析63-66
• 4.6.1 不同过渡电阻条件下保护动作可靠性分析63-64
• 4.6.2 不同故障距离条件下保护动作可靠性分析64-66
• 4.7 本章小结66-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-78
• 附录A (攻读学位期间学术论文论文及从事科研项目情况)78

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本文编号：636773