超高壓輸電線弱電強(qiáng)磁建模及距離保護(hù)整定優(yōu)化.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力需求量也呈快速增長的趨勢，推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)的迅猛發(fā)展。加快電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)也要有效利用土地和降低電力建設(shè)投資，線路走廊緊密程度隨之加劇，同桿和同走廊架設(shè)的雙回線路將越來越多。平行雙回線路和多回線路將進(jìn)一步成為電網(wǎng)的重要組成部分，因此平行雙回線路、多回線路中不可避免地出現(xiàn)更大的零序互感，線路零序互感對(duì)線路繼電保護(hù)的影響也日益嚴(yán)峻，在許多情況下可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，即所謂的超高壓電力網(wǎng)平行雙回線弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象。 在

2、超高壓電力網(wǎng)平行雙回線中發(fā)生弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象，將容易導(dǎo)致縱聯(lián)零序保護(hù)誤動(dòng)。因此弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象對(duì)縱聯(lián)零序保護(hù)和其他保護(hù)的影響勢必成為繼電保護(hù)和故障分析研究中的主要問題。所以一方面需要更深入地研究弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行的影響；另一方面綜合考慮弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象對(duì)存在強(qiáng)互感的平行雙回、多回線路的整定計(jì)算影響，并考慮如何改進(jìn)和優(yōu)化其整定計(jì)算也是研究工作的重點(diǎn)。 緒論部分交代了課題研究背景、目的及意義，然后再詳細(xì)歸納了超高壓同桿并架雙回線工程

3、及其距離保護(hù)特點(diǎn)，最后介紹了本文研究內(nèi)容：①220kV超高壓同桿并架平行雙回線路的研究；②500kV超高壓同桿并架平行雙回線路研究；③制定距離保護(hù)整定計(jì)算優(yōu)化原則和方法，應(yīng)用于清遠(yuǎn)潖江片電網(wǎng)的整定計(jì)算工作中。 第二章主要介紹同桿平行雙回線繼電保護(hù)方案和整定計(jì)算研究現(xiàn)狀。分析歸納同桿平行雙回線故障與單回線故障之間區(qū)別，總結(jié)其繼電保護(hù)和重合閘研究現(xiàn)狀，并展望同桿平行雙回線繼電保護(hù)最新研究動(dòng)態(tài)-自適應(yīng)繼電保護(hù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。最后

4、對(duì)軟件算法的研究與存在問題及對(duì)策兩大方面較全面地闡述了繼電保護(hù)整定計(jì)算的研究現(xiàn)狀，進(jìn)一步為后面章節(jié)的研究建立了基礎(chǔ)。 第三章通過2006年1月19日廣東電網(wǎng)220kV富中線縱聯(lián)零序保護(hù)誤動(dòng)實(shí)例，簡述了弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象原理。再比較弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象與區(qū)內(nèi)外故障特征量，得出弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象顯著特征量為非故障線路兩側(cè)3I0、3U0均反相。深入地對(duì)弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象引起保護(hù)誤動(dòng)進(jìn)行理論分析和計(jì)算，由此例得出電的聯(lián)系較弱，而磁的聯(lián)系較強(qiáng)，保護(hù)誤動(dòng)可能性就較大

5、的結(jié)論。最后利用PSASP搭建220kV電力網(wǎng)平行雙回線弱電強(qiáng)磁模型，驗(yàn)證所得結(jié)論的正確性。 第四章在確定考慮循環(huán)換位因素的500kV平行雙回線及雙架空地線模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算考慮雙架空地線和另一回線路影響下的單回路一相等值零序阻抗、一相等值零序電容和一相等值零序電納，500kV平行雙回線間互電阻、互電感、互電容和一相等值正序參數(shù)。利用上述所計(jì)算的數(shù)據(jù)作為建立計(jì)及雙架空地線影響的500kV平行雙回線弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象仿真模型分布輸電線路

6、元件參數(shù)。通過分析仿真波形，得出能維持故障瞬間非故障線路兩側(cè)零序電壓同相的關(guān)系到弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象引起保護(hù)誤動(dòng)所呈現(xiàn)的非故障線路兩側(cè)零序電壓反相的時(shí)刻是對(duì)弱電強(qiáng)磁現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)自我閉鎖，使保護(hù)正確判為區(qū)外故障的關(guān)鍵，可采用“記憶元件”實(shí)現(xiàn)這一過程，并提出了一些有效完善的閉鎖措施。 第五章對(duì)距離保護(hù)整定優(yōu)化設(shè)想并作可行性分析，制定了相關(guān)優(yōu)化原則，應(yīng)用于清遠(yuǎn)潖江片電網(wǎng)幾條重要線路距離保護(hù)整定計(jì)算中。然后對(duì)接地距離保護(hù)兩種整定方法(基于助增(分支

7、)系數(shù)和基于感受量)進(jìn)行理論分析，探討同桿并架雙回線零序互感影響下零序補(bǔ)償系數(shù)的求解。最后以清遠(yuǎn)潖江片電網(wǎng)典型單回線與雙回線(潖逕甲線、潖逕乙線)作為算例，求解出具體的零序補(bǔ)償系數(shù)值，并驗(yàn)證基于感受量的整定方法具有靈敏度高、不受運(yùn)行方式因素影響等突出優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高地區(qū)級(jí)110kV、220kV電網(wǎng)距離保護(hù)整定計(jì)算效率具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 論文最后全面詳細(xì)地總結(jié)了全文研究工作的內(nèi)容，并歸納出下一步需要繼續(xù)完善和探討的問題，為