MMC-HVDC电网输电线路双极短路故障电流的实用计算

基于模块化多电平换流器的高压直流电网作为支撑高比例可再生能源接纳的有效手段,已经成为电网发展的重要方向。双极短路故障是输电线路发生的最严重故障,目前一般通过在s域内列写直流系统状态方程,然后再基于拉氏反变换求解故障电流,亟待提出短路电流的工程实用计算方法。为此,以张北柔性直流电网为研究对象,首先分析了输电线路双极短路的故障特性及耦合机理。在此基础上,将故障线路靠近阀侧的两端分别看作二端口,分析了故障电流与二端口两侧电压的关系。其次,基于正、负极线路二端口电压变化不大的思想,将环形直流电网简化为两端网络或开式网络,得到故障线路电流的实用计算方法,不再需要求解高阶的拉氏反变换而直接得到故障电流。最后,通过与电磁暂态仿真结果的对比,验证了实用计算方法的可行性与高效性。     

220kV输电线路故障检测

介绍220kV输电线路出现接地故障时,利用双端行波法测故障点距离的原理,着重介绍小波变换的基本理论及其模极大值理论在行波测距中的应用,并提出利用故障暂态分量奇异性作为行波信号检测的基本判据,仿真结果表明本方法可行。     

与波速无关的柔性直流输电线路单端行波故障测距算法

基于行波测距原理,提出一种不受波速影响的柔性直流输电线路单端故障测距算法。由于柔性直流输电线路两侧并联大电容,行波在母线处发生全反射。通过对波头的跳变强度和极性,以及在时间轴上的位置关系等3个方面进行分析,为初始反行波和初始前行波首次到达母线测点的时间、以及初始反行波经故障点反射后第二次到达测点的时间的识别和标定提出一套可靠依据,进而推导出一种测距算法。PSACD仿真结果表明,该算法原理正确,具有较高的测距精度。     

利用行波电压分布特征的柔性直流输电线路单端故障定位

提出了一种基于分布参数模型的柔性直流输电线路单端故障定位原理。由于柔性直流输电线路两端并联有大电容,直流线路发生单极接地故障后,1模故障分量网络中的电压行波具有以下2个特点:在两端直流母线处全反射,故障点处主要为折射;反射改变极性,折射不改变极性。据此可以在1模故障分量网络中计算本端第1次电压反射波及其前行路径上的电压分布,找出该电压分布的最强正跳变点,该点到对端的距离即为故障距离。该方法的故障定位精度高,理论上不受过渡电阻的影响,无需人工识别行波波头,易于实现故障定位的自动化,仿真结果表明该方法具有全线的适用性。     

高压直流输电线路故障定位综述

综述了直流输电线路在国内外发展的现状。借鉴交流输电线路的故障定位划分方法,将直流输电线路的故障定位原理进行了归类总结,将直流输电线路的故障定位方法分为行波法和故障分析法,并且分别总结了各种方法的优缺点,指出各种方法在直流输电线路的应用前景,然后针对直流输电线路故障定位的现状,提出自己的建议,并进行了总结归纳。     

混合三端直流输电系统线路故障特性及故障电流抑制策略

文中研究了混合三端直流输电系统的直流故障特性及故障电流抑制策略.此系统送端为电网换相换流器(line commutated converter)、受端为混合型模块化多电平换流器(hybrid modular multilevel converter).首先介绍了混合三端直流输电系统拓扑以及控制策略,随后针对不同故障点,...     

基于电流暂态量的多端柔直输电线路故障辨识

针对多端柔性直流电网易发生直流侧线路故障的问题,提出一种基于电流暂态量的故障辨识方法.简化故障等效电路,计算得出区内故障时的电流波动幅值远大于区外;分析比较正向、反向故障瞬间限流电抗器的压降值,构成兼有方向性的故障线路判断;利用解耦矩阵解耦电流来消除极间电流耦合特性的影响,计算正负极电流突变总量的比值实现故障极的判别....     

葛南直流输电系统线路红外检测

介绍了葛南直流输电线路的红外情况及分析,对直流线路的线路金外伤地体的红外检测提出了一些建议。     

柔性直流输电线路故障定位综述

柔性直流输电线路较长,易发生故障,为了提高线路可靠性,需要准确可靠地故障定位技术进行保护。本文总结了国内外柔性直流输电网故障定位的研究现状,对故障定位原理进行了归类研究,将直流输电线路故障定位方法分为行波法和故障分析法,并分别总结两类方法的优缺点,最后针对当下柔性直流输电线路的故障定位研究现状给出了一些建议。     

LCC-VSC混合直流输电线路的组合型单端故障定位方法

电网换相换流器—电压源换流器(LCC-VSC)混合直流输电线路中的故障行波传播特性有别于常规直流和柔性直流的输电线路。文中针对混合直流输电线路分析了行波折反射过程及两端边界反射角的频变特性,确定了单端法故障定位装置的合理安装侧,提出了一种组合型单端故障定位新原理。首先,利用定位精度略低的固有频率法进行故障位置初测,以此粗略计算故障点第1次反射波的大致到达时刻。然后,再利用故障点反射波与对端母线反射波的波到达时刻的对称性质在行波传播时序图中匹配找到这2种反射波的精准波到达时刻。最后,根据初始行波、故障点第1次反射波和对端母线第1次反射波到达时刻实现故障定位。仿真实验表明,固有频率法的引入有效避免了由于无法准确区分故障点第1次反射波与对端母线第1次反射波所带来的定位误差,所提方法在LCC-VSC混合直流输电系统中能实现较准确的故障定位。     

具有方向判别能力的输电线路故障识别办法

在电力系统中,针对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的高压直流输电技术目前已经被广泛应用。在一般情况下,MMC-HVDC输电线路通常采用以ABB或SIEMENS技术为核心的行波保护原理来完成主保护,其通过对单端电压、电流行波的变化量或变化率进行检测从而识别故障,因其不具备故障方向识别能力,在发生区外故障的情况时可能会导致误动。同时,为了获取较为明显的行波突变,实际工程中多选择在线路出口安装平波电抗器,这进一步提升了建设成本。据此,提出了一种具有方向判别能力且无需平波电抗器提供边界的MMC-HVDC输电线路纵联行波方向保护原理。分析了MMC-HVDC输电线路行波折射、反射特性,基于行波的瞬时功率提出了故障方向识别判据及故障极识别判据;对±500 kV直流输电系统进行了PSCAD/EMTDC软件建模和仿真。根据所建模型计算出不同故障条件下各参数变化情况,并将计算结果与理论结果和试验数据对比分析。模拟结果表明：所提出保护方法具有方向的判别能力,且不依赖平波电抗器提供边界特性,该保护方法在各因素（如不同故障位置、不同故障电阻及不同故障类型等）...     

基于分布式检测的多分支输电线路故障精确定位技术

为解决多分支复杂输电线路故障精确定位的难题,分析了故障行波过程及其检测要求。设计了适用于输电线路安装使用的分布式行波检测单元并提出针对多分支输电线路的基于分布式检测的故障定位新方法。只需要利用故障初始行波波头到达检测点的时间,根据初始行波波头到达各检测点的时间即可确定故障支路,再结合检测点的安装位置利用逐级递归双端法精确定位故障发生位置。理论和仿真表明,分布式故障定位技术很好地解决了多分支输电线路故障定位的问题,同时实现了故障时波速的实时测量,消除了波速不确定性带来的误差,定位精度高。     

基于正序电流故障分量的输电线路故障检测

高压输电系统中传统后备保护定值整定困难,灵敏度易受到高阻接地、潮流转移等影响。文中提出了一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测算法。采用线路两端正序电流故障分量的矢量和幅值与矢量差幅值的比值作为线路的故障判断量,给出严格的公式推导,建立了故障检测的判据。理论分析了线路的故障判断量的分布特性,与本线路阻抗、两端背侧的系统等效阻抗、故障点位置的关系,证明了其与过渡电阻无关。在系统发生振荡时,将求解的故障定位值作为辅助判据。IEEE 39节点系统仿真实验表明,各类故障发生时所提算法均能够正确检测故障线路且不受故障位置、过渡电阻等影响,在非全相运行、负荷潮流转移时也能检测出故障线路,对两端数据的同步性要求不高。     

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆-架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧，然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进，该方法同样适用于更复杂的超高压架空线-电缆-架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步，不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响，不存在伪根判别问题，易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

高压输电线路电热融冰技术

高压输电线路冰灾严重威胁电网的安全运行,覆冰线路的电热融冰是复杂的多物理场非线性过程,从理论上揭示覆冰导线的融冰机理,分析多种计算条件下LGJ-70/10和LGJ-400/65型导线雨凇覆冰的融冰时间,提出电热融冰技术领域中关系到融冰效率、线路安全以及节能所需考虑的最短融冰时间的重要参数,总结了覆冰厚度、覆冰温度、导线温度、环境温度以及对流载荷对最短融冰时间的影响,为高压输电线路的融冰技术应用和发展提供可靠的分析依据。     

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧,然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进,该方法同样适用于更复杂的超高压架空线电缆架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步,不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响,不存在伪根判别问题,易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

基于图像处理技术的输电线路覆冰检测

为了预防和控制覆冰引起的输电网事故,对输电线路进行覆冰厚度的显得非常必要。为此,提出了基于图像处理技术的输电线路覆冰检测方法,包括数字图像处理方法、步骤、计算方法和软件设计。所提出的方法可以自动实现对输电线路架空线覆冰及覆冰厚度的检测和报警。     

一种基于电气量数据的输电线路故障诊断方法

考虑到开关和保护动作有拒动和误动的可能,提出一种基于电气量信息的输电线路故障诊断方法.该方法首先对广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)终端海量报警信息进行数据预处理,滤除无关数据;然后,根据电气量数据确定故障边界域;最后,通过改进的ROC变动率指标函数计算电流突变量速度,找到电流变化速度最大故障区域进行诊断.仿真与实际电网故障综合分析表明,采用此方法能够有效地对故障进行快速诊断,同时节约了数据利用单元,提高了诊断效率.     

输电线路故障诊断技术现状及展望

对输电线路故障原因辨识及故障定位方法进行论述,分析现有技术存在的不足之处,在此基础上提出输电线路故障诊断技术的主要研究方向,即:雷击故障辨识重点在于所对应的行波电流电磁暂态特征研究,利用其高频信号的特征差异来进行辨识,并最终将理论研究转化为挂网产品;而对于线路故障定位,可考虑改变监测点的布置方式及减少波速改变的影响,以便更准确地监测故障初始行波波头,提高输电线路故障定位精度。