高壓直流輸電系統(tǒng)線路保護(hù)、故障重啟及故障測(cè)距方法的研究.pdf

1、高壓直流輸電（High Voltage Direct Current,HVDC）以其在輸電穩(wěn)定性、可控性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)勢(shì)，正逐步成為我國遠(yuǎn)距離、大容量輸電及大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的重要方式，其運(yùn)行可靠性不僅關(guān)系到系統(tǒng)本身及內(nèi)部設(shè)備的安全，甚至?xí)?duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性造成重大影響。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，直流系統(tǒng)故障主要為直流線路故障，因此，靈敏、可靠的直流線路繼電保護(hù)，準(zhǔn)確、快速的直流線路故障測(cè)距和故障重啟策略，對(duì)于保障高壓直流輸電系統(tǒng)安全的意義重大

2、。
　　在直流線路保護(hù)方面，目前普遍采用以行波保護(hù)為主保護(hù)，輔以微分欠壓保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的配置方案，該配置方案可以正確動(dòng)作于大多數(shù)線路故障類型，但在線路發(fā)生高阻接地故障時(shí)存在拒動(dòng)的問題。在直流線路故障測(cè)距方面，目前主要采用行波測(cè)距法，但當(dāng)故障接地電阻較高或故障行波較弱時(shí)，行波法存在波頭不易檢測(cè)、存在出口死區(qū)等問題。在線路故障重啟方面，目前采用的重啟方式為定延時(shí)重啟，若重合于永久性故障，將對(duì)輸電系統(tǒng)造成二次沖擊，危害系統(tǒng)及輸電設(shè)備

3、安全。
　　針對(duì)以上問題，本文的主要工作包括：
　　（1）帶直流線路開路試驗(yàn)中開路電壓的計(jì)算
　　借鑒不帶線路開路電壓公式的推導(dǎo)方法，通過分析直流設(shè)備及線路元件對(duì)開路電壓的影響，確定帶線路開路電壓的穩(wěn)定條件，并通過對(duì)現(xiàn)有不帶線路開路公式進(jìn)行修正，給出適用于帶線路開路試驗(yàn)的開路電壓計(jì)算公式。該公式可用于修正開路試驗(yàn)電壓保護(hù)的動(dòng)作門檻值，防止開路試驗(yàn)電壓保護(hù)在進(jìn)行正常帶線路開路試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)，在本文中，相關(guān)結(jié)論還用于直

4、流線路故障重啟過程中的直流線路電壓分析。
　?。?）基于直流線路電壓的直流線路故障重啟改進(jìn)方案研究
　　從現(xiàn)有直流線路故障重啟策略入手，對(duì)故障極線路重啟前的直流線路電壓特征進(jìn)行分析，利用直流線路電壓在故障點(diǎn)消失前后的變化特征判斷故障點(diǎn)是否消失，并以此為依據(jù)確定是否執(zhí)行線路重啟操作，實(shí)現(xiàn)直流輸電線路的自適應(yīng)重啟。
　?。?）智能算法在直流線路故障測(cè)距上的應(yīng)用研究
　　分別給出了基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的線路故障測(cè)

5、距方法，討論了智能優(yōu)化算法在故障測(cè)距中的應(yīng)用方式和優(yōu)缺點(diǎn)。所提出的基于智能算法的故障測(cè)距方法可利用故障后任意時(shí)刻的數(shù)據(jù)完成故障測(cè)距，測(cè)距結(jié)果基本不受接地電阻和故障點(diǎn)位置的影響，同時(shí)降低了線路參數(shù)變化對(duì)測(cè)距精度的影響。
　?。?）高阻接地故障后備保護(hù)研究
　　在利用現(xiàn)有保護(hù)配置的前提下，通過修改保護(hù)配合邏輯，給出了針對(duì)高阻接地故障的改進(jìn)動(dòng)作方案，有效地減少了線路發(fā)生高阻接地故障時(shí)線路保護(hù)拒動(dòng)情況的出現(xiàn)。
　　本文針對(duì)高壓