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一种高压直流输电线路的保护方法

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成果名称: 一种高压直流输电线路的保护方法 关键字: 应用行业: 电力、热力生产和供应业
高新技术领域: 电能与电力 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201910159693 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 请选择... 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 华北电力大学(保定) 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 请选择... 交易价格(万): 3.00 所属十强产业:

本发明公开了一种高压直流输电线路的保护方法,所述保护方法包括以下步骤:步骤1:确定区内外故障识别的判据;步骤2:确定构造闭锁判据;步骤3:确定故障启动判据;步骤4:确定故障选极判据;步骤5:确定保护方案本。

本发明首先分析线路边界的阻抗频率特性,并结合叠加原理,对直流输电线路区内以及区外故障分量附加网络进行研究发现,区内故障时,线路两端任意一端的边界两侧特定频带能量比为远大于1的数;整流端区外故障时,整流端线路边界两侧特定频带能量比远小于1;逆变端区外故障时,逆变端线路边界两侧特定频带能量比远小于1。由此,提出基于线路边界两侧特定频带能量比值的保护方案。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建向上特高压直流输电工程模型,通过仿真验证了所提保护方案的正确性。结果表明该保护原理简单、计算量小,能可靠保护线路全长,具备良好的耐过渡电阻能力且快速性优于常规差动电流保护。

 高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)发展迅速,在远距离大容量输电和异步电网互联中得到广泛应用。直流输电线路距离长,跨越区域复杂,故障发生率较大,可靠完善的直流线路保护越显重要。目前,已投运的直流工程中,线路主保护多数采用行波保护和微分欠压保护,后备保护配置低电压保护和电流差动保护。行波保护需识别行波波头,在高阻接地故障时波头检测困难,且存在采样率高、门槛值整定复杂等问题;微分欠压保护利用线路电压微分和幅值构成保护判据,耐过渡电阻能力差;纵联电流差动保护主要用于识别直流线路高阻接地故障,但现有差动保护仅利用两端电流数据简单构造识别判据,未考虑长距离大容量直流输电线路故障暂态过程中电容电流的影响,动作速度慢,甚至长达1.1s。
现有高压直流线路保护分为双端量保护和单端量保护。目前,双端量线路保护的研究热点主要基于行波原理和突变量分析。需传递波形数据对通讯信道要求较高。单端量线路保护主要基于直流系统的边界特性。但很多方法忽略了输电线路对高频信号的衰减作用,无法保护线路全长,且配合关系较复杂。
因此希望有一种高压直流输电线路的保护方法以解决现有技术中高压直流输电线路纵联电流差动保护快速性差、耐受过渡电阻能力有限的问题。


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