饱和铁芯型故障限流器对输电线路故障特征及保护的影响与对策

目前,饱和铁芯型故障限流器(saturated iron-core superconductive fault current limiter, SISFCL)的研究忽略了其对输电线路故障特征、工频变化量距离保护、负序方向保护及断路器开断能力的影响。以含SISFCL的500 kV双端系统为例,系统分析了输电线路发生不同类型、不同位置及不同初相角故障时的短路电流谐波特征,包括：频率分布、谐波含量、畸变率及时间衰减常数,深入研究了SISFCL对上述线路保护及断路器开断能力的影响并进行了仿真验证。结果表明：加装SISFCL后,故障稳态期间短路电流低频奇次谐波含量上升且不衰减,偶次谐波时间衰减常数增加,线路故障特征愈加复杂;SISFCL对距离保护、负序方向保护的正确动作产生不利影响,而对断路器的故障开断能力起到提升作用。最后,基于SISFCL对输电线路故障特征及保护的影响分析,提出了初步的应对策略。     

（特）高压直流线路单极故障隔离策略

目前,基于线路换相变流器（LCC）的HVDC系统依靠常规控制系统实现线路故障隔离,存在隔离过程中电流峰值大、过流持续时间长的不足。为此,提出一种基于状态空间法的故障隔离策略。首先,建立线路整流端、逆变端单极金属性故障的等值电路,利用状态空间法求解故障电流和换流器电流的时域表达式;其次,基于电流特征分析,利用非线性规划方法求解故障后每个时段的最佳触发角,以降低故障电流峰值和过流时间并得到故障隔离策略。最后,在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证,结果表明了所提方法的有效性和对维持系统安全稳定的积极作用。     

特高压交直流接入后电网断面潮流综合评价方法

为全面评价特高压交直流接入后电网断面的潮流状态,合理规划电网结构,提出一种基于层次分析法与扇形雷达图法的潮流综合评价方法。首先,从电网运行的安全性、经济性与潮流分布三方面选取5个独立性较强的指标参与综合评价,并对线路负载率、母线电压等指标进行了优化。其次,采用扇形雷达图法综合评估潮流指标总体水平与离散程度,可用于优选不同接入方案。最后,利用PSD-BPA进行了仿真验证,结果表明该方法有利于提高潮流评价的准确度和评价结果的合理性。     

（特）高压直流线路单极故障隔离策略

目前,基于线路换相变流器（LCC）的HVDC系统依靠常规控制系统实现线路故障隔离,存在隔离过程中电流峰值大、过流持续时间长的不足。为此,提出一种基于状态空间法的故障隔离策略。首先,建立线路整流端、逆变端单极金属性故障的等值电路,利用状态空间法求解故障电流和换流器电流的时域表达式;其次,基于电流特征分析,利用非线性规划方法求解故障后每个时段的最佳触发角,以降低故障电流峰值和过流时间并得到故障隔离策略。最后,在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证,结果表明了所提方法的有效性和对维持系统安全稳定的积极作用。