基于HHT變換的高壓直流輸電線路保護方案研究.pdf

1、隨著電力電子技術、計算機技術等相關技術的不斷發(fā)展，使得高壓直流輸電(High Voltage Direct Current,簡稱HVDC)在電能的大容量、遠距離輸送方面的優(yōu)勢突顯，并且為了響應全國聯(lián)網(wǎng)政策的號召，更多的HVDC工程投入運行，一般充當各大電網(wǎng)之間的聯(lián)絡線，與各大電網(wǎng)之間的關系越來越密切，其運行的穩(wěn)定性直接關系到與其相連的交流電網(wǎng)的安全。但是由于在實際的HVDC工程中輸電線路一般比較長、所經(jīng)過的區(qū)域較多，而各地區(qū)的地理環(huán)境和

2、氣候復雜多變，影響線路安全運行的因素較多，致使線路容易發(fā)生故障。因此為了保障直流系統(tǒng)和與之互聯(lián)的各個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，必須加大對HVDC線路保護的研究力度，切實提高線路二次保護裝置的保護性能，降低故障對電網(wǎng)的影響。
　　首先，論文深入探討了希爾伯特-黃變換（Hilbert Huang Transform,簡稱HHT變換）的變換原理和對信號的處理過程，研究分析了Hilbert譜和Hilbert邊際譜的特性；同時也研究了HHT變換在

3、電力行波波頭檢測和諧波分析中的應用。
　　其次，論文研究了物理邊界元件的物理結構、幅頻特性以及出現(xiàn)故障時暫態(tài)電壓信號的特征，并引入HHT變換中Hilbert能量的概念，根據(jù)線路發(fā)生區(qū)內故障時電壓行波信號的Hilbert能量明顯大于區(qū)外故障時的Hilbert能量的特點，提出了一種基于Hilbert能量的行波保護判據(jù)。
　　再次，基于CIGRE標準模型的結構和參數(shù)，利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMT搭DC建了單極12脈沖HV

4、DC系統(tǒng)模型；對系統(tǒng)在正常運行和各種典型線路故障發(fā)生時的運行狀況進行了仿真，研究分析了各種故障的特點，并利用MATLAB編程軟件對實驗數(shù)據(jù)進行了HHT變換。對比分析區(qū)內故障時和區(qū)外故障時Hilbert能量的差異，在充分保證保護裝置的選擇性和靈敏性的前提下，設定了Hilbert能量的閾值，同時，對保護判據(jù)在不同過渡電阻情況下的故障判定也進行了驗證。
　　最后，論文根據(jù)線路故障時暫態(tài)電流的特點，引入了HHT變換中的經(jīng)驗模態(tài)分解法，利用