基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案

针对现有高压直流输电线路保护可靠性偏低的问题,提出了一种基于状态坐标分析的高压直流输电线路保护方案。在直流线路电流和电压的坐标系中,定义以直流线路2端的电压值和电流值为坐标的点为状态坐标,通过对直流线路故障后状态坐标变化的分析发现,直流线路区内和区外故障后2端状态坐标的变化具有明显的差异,据此构建直流输电线路的保护判据。通过PSCAD仿真验证,结果表明,所提的保护方案具有可靠性高、易于整定和耐受过渡电阻能力强等诸多优点。     

高压直流线路再启动逻辑分析

直流输电线路保护动作后再启动逻辑的优化改进能够提高电网系统的运行稳定性。通过对葛南超高压直流输电工程的直流线路再启动逻辑过程的分析,指出了线路出现故障时再启动功能存在的不足,并对再启动逻辑模块实施了改进。通过对改进前后的仿真试验波形的比较,验证了再启动逻辑改进措施的有效性,对高压直流线路现场运行具有一定的指导意义。     

高压直流线路再启动逻辑分析

直流输电线路保护动作后再启动逻辑的优化改进能够提高电网系统的运行稳定性。通过对葛南超高压直流输电工程的直流线路再启动逻辑过程的分析,指出了线路出现故障时再启动功能存在的不足,并对再启动逻辑模块实施了改进。通过对改进前后的仿真试验波形的比较,验证了再启动逻辑改进措施的有效性,对高压直流线路现场运行具有一定的指导意义。     

基于多脉冲注入法的高压直流输电接地极线路故障测距

分析了脉冲信号在高压直流输电接地极线路上的传播过程以及脉冲信号的选择,避免单一脉冲的测距盲区影响故障测距,根据脉冲注入法的单端测距原理提出了一种利用多宽度脉冲注入法的直流输电接地极线路故障测距方法。该方法通过宽度为8 μs的脉冲周期性地检测接地极线路的运行状态,在判断线路发生故障后,通过4 μs和2 μs的脉冲分别探测故障的位置,最后取平均值得到测距结果。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法在直流系统双极运行或单极运行状态下,能够满足工程上对故障测距误差精度的要求,且避免了故障电阻的影响、减小了因选取宽脉冲而造成的大范围测距盲区,在保证反射脉冲高识别度的情况下提高了线路测距精度。     

基于电流行波极性的高压直流极母线保护

高压直流极母线的差动保护在外部故障时可能出现较大的暂态不平衡电流,从而引起保护误动.分析了基于故障时电流行波极性的极母线保护原理,通过判断行波极性区分母线的区内区外故障,能从根本上解决因不平衡电流引起的保护误动问题.理论分析表明,利用电流行波实现的母线保护具有动作速度快,灵敏度高和简单可靠等特点.PSCAD/EMTDC仿真验证了该方案的有效性.     

高压直流输电控制保护系统的对比与分析

国内直流输电控制保护系统主要是基于ABB的MACH2系统和西门子的DSP-2000系统发展起来.MACH2系统利用计算机强大的运算处理能力,在控制保护设计中加入多重反馈和限制条件,使直流控制保护可以精密化运行,但计算机和网络通信存在一些先天缺陷不可避免;DSP-2000系统通过搭建可靠的硬件平台,使直流控制保护在数据传输上更加安全可靠,但硬件数量的增多会降低抗干扰能力,基于硬件板卡的功能也弱于不断更新的CPU的处理能力.通过比较分析,罗列控制保护系统的家族性缺陷,用以整合优化平台,完善保护程序,实施精准、稳定的控制;通过总结经验,为在役的直流控制系统深化改造及隐患排查做前期铺垫,为运维人员日常处理故障,提供分析思路.     

高压直流接地极线路故障特性仿真及其 故障测距新算法研究

摘要： 高压直流输电系统可用大地构成输电回路,接地极系统运行方式复杂。建立了±500 kV直流输电系统仿真模型,分析了接地极线路故障时的运行特性,并针对接地极线路单线短路故障,提出了一种基于贝杰龙模型的接地极线路故障测距新方法。利用故障后首端电压和两出线电流推算沿线电压分布,根据故障点或极址点为全线电压最小值的特点构造故障测距函数,计算出故障距离。PSCAD/EMTDC仿真计算结果和工程实例表明,该算法可在接地极全线范围内实现故障定位,且具有较高精度。     

±800 kV特高压直流输电线路极间距离优化研究

对±800 kV特高压直流输电线路的极间距离优化进行了研究,通过分析最大合成电场强度、最大离子流密度、无线电干扰、可听噪声等电磁环境参数随线路极间距离的变化规律,得出目前的±800 kV特高压直流输电线路22 m极间距离具备优化空间,然后基于电磁环境、空气间隙、V串夹角、塔头布置等多方面因素的优化,将极间距离由传统22 m优化至19 m,并论述了极间距离优化的巨大经济效益。     

天广高压直流输电工程双极线路保护同时动作分析

针对天广直流控制保护系统改造完成后发生的3次双极线路保护动作事故,剖析了直流线路突变量保护误动的原因,并基于天生桥换流站和广州换流站的实际录波和过程,结合突变量保护定值和整定原则,分析了导致突变量保护误动的影响因素,提出了防范措施和建议.实例验证结果表明,该措施行之有效,为直流控制保护系统国产化改造提供了参考.     

基于电压回升比的混合直流线路主保护新原理

由于混合直流输电系统电网换相换流器——模块化多电平换流器（line commuted converter - modular multilevel converter,LCC-MMC） 存在弱边界特性,电网换相换流器（line commuted converter,LCC）侧耐受过渡电阻能力较弱,导致现有的高压直流线路行波保护原理适应性不足。在定量分析直流线路边界特性和故障特征的基础上,针对LCC侧线模电压首行波波头的“尖峰-回落”特征,构建了基于线模首行波电压回升比的主保护新原理。通过计算保护时窗内电压跌落值和回升值之比判别故障区域,并提出了消除保护死区和识别雷击干扰的辅助判据。仿真结果表明,所提方案能在100 μs内实现故障选区,且对采样率、对侧电抗器数值、过渡电阻和雷击干扰等具有较好的鲁棒性,较现有行波保护原理具有明显的性能提升。     

短线路距离保护试验方法

利用距离保护原理分析了短线路距离保护现场调试时定值精度的现象,并提出了改进的试验方法,有利于现场进行装置调试和定检。     

高压直流输电系统换流阀保护技术分析

换流阀为换流站的核心设备,为确保实现高压直流输电安全、稳定、可靠实现整流与逆变功能,了解换流阀的控制保护系统十分重要。介绍了换流阀的各种保护技术,包括换流阀内部均压缓冲保护回路、正向过电压保护、反向过电压保护、电气量保护及外部保护,对换流阀保护的设计与运行维护有一定的参考。     

基于电压补偿原理的高压直流输电 系统故障控制策略

当高压直流输电系统交流侧发生不对称故障时,交流系统会产生负序电压和负序电流,从而引起换流站与交流系统之间的有功功率产生波动,使得直流系统的直流电压产生波动。这种波动的有功功率和直流电压会通过直流线路传输到系统的另两侧,影响其他两侧交流系统运行的稳定性。采用电压补偿控制的方法有效地抑制了负序电流,在PSCAD/EMTDC环境中建立基于MMC的多电平换流器的3端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性和正确性,提高系统的稳定性。     

基于多端差动的风电场集电线路保护新原理

摘要： 分析了风电场故障对集电线路电流保护及距离保护的影响,提出了多端差动的单元式保护与风电场多段保护,并通过PSCAD/EMTDC进行了仿真,验证了多端差动保护动作的正确性,得到多端差动保护提高了风电场集电线路的保护灵敏度与可靠性,具有较高的准确度和灵敏度。     

混合直流输电系统中柔性直流单元的作用和控制优化

常规直流和柔性直流并联构成的混合直流输电系统,可发挥常规直流大功率输电和柔性直流有功/无功快速解耦控制的优势,尤其针对落点极弱交流系统有较好的经济技术性能。结合云南电网与南网主网背靠背异步联网工程实例,分析了混合直流中柔直单元对于系统稳态运行和故障恢复特性的改善作用及效果,并进一步提出了柔直单元的功率优化控制策略。仿真分析结果表明,柔直单元对于合理配置无功小组、提高弱系统强度、改善故障后常规直流恢复特性效果明显,验证了功率优化控制策略的有效性。