基于交直流保护协同配合的交直流碰线保护新方案

交直流混联电网迅速发展,交直流碰线故障成为其特有故障类型。以不同类型交直流碰线故障为研究对象,着眼于故障隔离至线路重合/重启全过程,揭示了现有交直流两系统相关保护出口动作逻辑存在的不足及风险,并进一步提出在交流侧设计并新增交直流碰线保护方案的新思路,通过构造一种可以反映直流系统等值阻抗相角特性的保护算法,实现交直流碰线故障识别。基于此,通过优化交流侧新增的交直流碰线保护和直流侧已配置的交直流碰线保护间的动作时序和逻辑配合关系,实现了交直流碰线故障下直流系统的自适应重启,避免了交流侧重合于永久性故障场景下直流线路首末端发生工频过电压的风险。在PSCAD/EMTDC平台中搭建交直流碰线故障的仿真模型并进行大量仿真实验,仿真结果验证了所提交直流碰线保护新方案的可行性。     

三峡换流站交流侧馈线保护的配置及技术要求

由于三峡工程将把大空量的高压直流输电系统与交流电网连接起来,形成交直流混合运行的电网,这样运行的电网使得靠近换流站的交流线路保护将受到高压直流输电的强烈干扰。通过多种不同原理的保护对高压直流产生的谐波的影响情况进行了试验分析研究,对主要线路保护的影响从原理上进行了分析,提出了用于三峡工程中的交流保护匠配置原则及技术要求,对保护的选型具有重要的参考价值。     

交直流混合系统中交流故障对直流的影响分析

为研究交直流混合输电系统的运行特性,提高交直流混合输电系统的运行管理水平。分析了天生桥地区交直流混合输电系统的典型故障、天广直流系统区外故障下交、直流保护动作情况和直流系统运行特性,结果表明交流系统故障下直流输电系统具有较好的稳定特性,但交、直流保护配合和直流系统保护配置存在不足,提出在考虑直流一次设备承受故障冲击能力的基础上交直流系统保护以及直流双极保护的配合问题。     

交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略

电网交直流系统混联运行中交流/直流线路交叉跨越现象较为常见,较容易出现交直流线路碰线故障。文中从目前国家电网和南方电网直流输电工程针对交直流碰线故障的两种不同处理方法出发,分析其中隐藏的问题。故障无法切除的情况下南网工程采用的闭锁策略出现闭锁后直流过电压;国网工程采用的闭锁再启动逻辑策略实际上不起作用。在分析交直流碰线故障特征的基础上,提出交直流碰线故障由交流线路保护系统切除故障、直流输电控制保护系统报警的处理策略建议。问题分析及所建议处理策略均采用EMTDC仿真予以佐证,还仿真了不同闭锁策略和多线路同时碰线的情形。     

交直流交叉跨越碰线故障及其保护风险分析

中国直流输电工程输送距离长、跨度大,与交流线路跨越的情况日益增多。电网出现了新的故障形式——交直流碰线故障,其故障特征及对继电保护的影响研究比较匮乏。对碰线故障的特征进行理论分析,基于详细直流工程PSCAD/EMTDC仿真平台搭建交直流同塔模型,对碰线故障引起的特征量及其影响因素进行研究,并分析其对交直流保护动作特性的潜在挑战。仿真结果表明:碰线故障引入的工频分量会使直流线路行波保护动作率降低;行波保护与交直流碰线保护在保护配合范围内存在动作死区;交流距离保护灵敏度下降。     

天广高压直流输电线路保护系统综述

天广直流作为一个长距离输电系统,在长达1 000 km的线路上发生各类故障的可能性及绝对数量都很高,因而直流线路保护对系统的安全运行非常重要.对天广直流系统采用的直流线路保护配置原则以及具体配置进行了介绍,重点讲述了配置每个保护的目的及其保护原理的特性分析;更进一步的,对于直流线路保护与交流线路保护的不同进行了分析总结.     

线路同杆并架技术在直流输电系统中应用探讨

结合直流输电系统的特点,根据线路同杆并架技术在实际应用中对传统保护造成的一些不良影响,探讨了其应用在直流输电系统中时交直流保护系统应注意的问题.文中的分析和结论,有助于提高采用线路同杆并架技术的交直流混联系统的运行可靠性.     

天广高压直流输电线路保护系统综述

天广直流作为一个长距离输电系统,在长达1000km的线路上发生各类故障的可能性及绝对数量都很高,因而直流线路保护对系统的安全运行非常重要。对天广直流系统采用的直流线路保护配置原则以及具体配置进行了介绍,重点讲述了配置每个保护的目的及其保护原理的特性分析;更进一步的,对于直流线路保护与交流线路保护的不同进行了分析总结。     

强直弱交受端交流系统安全馈入直流功率评估方法

随着特高压交直流输电的快速发展,交流电网新增馈入直流全面建设,电网"强直弱交"的问题逐渐突出,受端交流系统的安全隐患日益严重。对于多馈入交直流混合系统而言,由于多个直流线路并列运行,各交直流系统之间,直流子系统之间相互影响,对交直流混合系统的控制和保护提出了新要求。分析了短路比、直流线路换相失败、受端交流系统接入能力研究现状,为强直弱交受端交流系统安全馈入直流功率评估研究提供参考。     

线路同杆并架技术在直流输电系统中应用探讨

结合直流输电系统的特点,根据线路同杆并架技术在实际应用中对传统保护造成的一些不良影响,探讨了其应用在直流输电系统中时交直流保护系统应注意的问题。文中的分析和结论,有助于提高采用线路同杆并架技术的交直流混联系统的运行可靠性。     

含柔性直流输电系统的交流线路保护适应性分析

含柔性直流输电系统故障情况下交流线路电气特征与纯交流系统以及常规交直流系统均存在较为明显差异,因此对于其近区交流线路保护带来一定影响。柔性直流输电系统难以采用简单的解析表达式描述各种情况下物理特性,在理论分析基础上,基于工程化模型的仿真测试结果,针对交流线路保护中目前配置的典型距离和零负序等元件适应性进行详细仿真分析及评估,从而系统阐述此类元件在含柔性直流输电系统中动作特性。通过对各类保护性能分析,有助于采取针对性的措施保障该系统稳定可靠运行。     

含背靠背MMC直流装置的交直流混合线路故障特征仿真分析

含背靠背直流装置的交直流混合线路故障特征受直流装置控制系统的快速调节作用,有别于传统交流线路故障特征。文章基于PSCAD/EMTDC搭建了含背靠背MMC直流装置的交直流混合线路仿真模型,仿真研究了线路上的各种短路故障。研究结果表明,交流侧故障,线路两侧测量点的电压电流一侧基本不变,一侧同纯交流线路的变化规律;直流装置单极故障,故障相电流呈单边特性,双极故障特征同纯交流线路三相故障。该研究结果为研制适用于含背靠背直流装置的交直流混合线路保护提供了理论支撑。     

±800kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程,研究了±800kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压。重点分析了±800kV与±500kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处。给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法,确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗及能耗与直流侧的快速保护定值、延迟时间的配合。提出换流站绝缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法。     

±800 kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程,研究了±800 kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压.重点分析了±800 kV与±500 kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处.给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法,确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗以及能耗与直流侧的快速保护的定值、延迟时间的配合.提出换流站施缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求以及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法.     

直流线路对同塔架设交流线路的影响

本文采用PSCAD-EMTDC电磁暂态软件建立了交直流输电系统和同塔输电模型,研究了交直流线路在同塔输电时直流输电线路发生单极接地故障条件下的交直流线路过电压水平变化及其影响。仿真并分析了交流输电线路不同排列方式,是否换位对交直流线路过电压的影响。经过仿真和数据分析,得出了以上因素下交直流线路在直流故障情况下的过电压的大小及其变化趋势,并且分析了过电压发生变化的原因。     

配置HSS的并联多端高压直流输电线路保护选择性研究

文中综述了并联多端直流线路保护的研究现状,基于并联多端直流主回路拓扑,提出了配置直流高速隔离开关(HSS)的并联多端直流的线路保护配置方案。为解决配置HSS的并联多端直流线路主保护选择性问题,对现有的多端线路主保护存在选择性盲区的原因进行分析,并提出一种新的线路保护策略:将线路主保护分为2段,通过定值配合和新增保护辅助判据策略,解决了通信正常和通信故障下线路主保护选择性问题。通过RTDS仿真系统试验,验证了提出的线路保护策略能有效区分线路区内故障和区外故障,解决选择性问题,实现了某一线路全长范围内发生永久故障时无需多端直流全停,只需隔离故障线路而剩余线路可继续运行,可应用于配置HSS的并联多端直流输电系统中。     

高压直流输电线路纵联差动保护研究

在对高压直流输电线路故障及其保护配置进行简单分析之后,详细讨论了直流输电线路纵联差动保护原理,并结合实际案例进行分析,针对直流输电线路纵联差动保护通道做出改进,提出改进直流线路纵联保护的措施.     

高压直流线路保护配置及其优化研究

介绍了高压直流线路保护常见配置,分析了国内三大直流保护配置。天广直流投运初期行波保护动作频繁,经修改动作条件后,没有再发生误动和拒动。并提出了目前直流线路保护优化的建议。     

基于换流器分段线性化模型的交直流碰线保护适用性分析

交直流混联电网的迅速发展使得交流线路与直流线路发生碰线故障的几率增大。针对交直流碰线故障后直流线路主保护执行移相动作情况下,不同交直流碰线保护判据的适应性进行评估。详细分析了交直流碰线故障下换流器的导通特性,建立了基于换流器导通状态的交直流网络等值模型。由于换流器基频等值阻抗的非线性使得直接计算基频电气量困难,基于换流器基频等值阻抗的分段线性化,推导了工频周期中每个短时间窗内保护安装处的基频电气量,进而利用傅里叶级数算法对工频周期内的等值基频电气量进行求解。最后,通过对比分析整流器移相前后保护安装处的基频电气量,研究了移相后现有的不同交直流碰线保护判据的适应性,分析表明基于基频电流量的交直流碰线保护判据在整流侧存在适应性降低的问题。论文搭建了PSCAD/EMTDC交直流碰线故障仿真模型并进行了大量仿真实验,仿真结果验证了理论分析的准确性。     

交直流混合配电网继电保护研究综述

直流配电网能友好兼容各类分布式电源和直流负载,与现有的交流配电网构成交直流混合配电网是应对能源危机、环境污染的有效手段,但缺少可靠、稳定的继电保护技术是制约交直流混合配电网发展的重要因素。概述了国内外交直流混合配电网继电保护的研究现状。总结了直流配电网的结构、故障特性、保护原理等方面的研究,进而对交直流混合配电网的故障特性以及交直流相互作用对保护配置的影响进行分析。同时总结国内外对交直流换流器继电保护的研究。最后对交直流混合配电网继电保护技术的研究方向进行展望。