基于時頻分析的高壓直流輸電線路保護方法.pdf

1、高壓直流輸電工程具有傳輸功率大、線路造價低的優(yōu)點，相比交流輸電線路更適合于遠距離、大功率輸電，中國的能源分布和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定了高壓直流輸電具有廣闊的發(fā)展前景。但超長的送電距離、情況復雜的輸電走廊、惡劣的工作條件使直流輸電線路發(fā)生短路、雷擊等事故的概率增加，統(tǒng)計表明線路故障占直流輸電系統(tǒng)故障的一半，因此研究高壓直流輸電線路保護對保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有至關(guān)重要的作用。為此，論文針對高壓直流輸電線路現(xiàn)有保護誤動率高和高阻故障時保護可靠性差這

2、兩個關(guān)鍵問題開展研究，主要工作有:
　　1)利用行波固有頻率的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護方法。通過總結(jié)現(xiàn)行行波保護存在的問題，進一步利用故障行波頻域特征構(gòu)建保護算法，利用行波固有頻率與輸電線路的故障距離和邊界條件之間的數(shù)學關(guān)系，提出一種基于行波固有頻率的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護方法，可以起到行波保護后備保護的作用，動作于線路高阻故障。
　　2)提出一種基于電壓、電流突變量方向特征的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護方法。在分析高壓直流輸

3、電系統(tǒng)和故障疊加電路的基礎(chǔ)上，利用小波能量相對熵有效地識別高壓直流輸電線路的故障暫態(tài)。給出一種基于小波能量相對熵的縱聯(lián)保護方法可以準確動作于區(qū)內(nèi)故障，保護性能不受故障類型、故障距離、過渡電阻和噪聲的影響。
　　3)將小波能量相對熵計算方法應(yīng)用于高壓直流輸電線路單端保護。針對現(xiàn)有的高壓直流輸電線路單端保護存在可靠性差、耐過渡電阻能力差的問題，提出一種新的單端保護方法。首先，分析直流線路邊界濾波環(huán)節(jié)的頻率阻抗特性;然后計算濾波環(huán)節(jié)兩側(cè)

4、電流之間的小波能量相對熵，進而描述電流各頻段能量差異;最終構(gòu)造直流線路單端保護判據(jù)，可實現(xiàn)區(qū)內(nèi)、外故障的識別。該保護方法原理簡單，能快速、可靠地識別直流線路區(qū)內(nèi)、外故障，具有一定耐過渡電阻能力。
　　4)為防止雷擊干擾時保護誤動，構(gòu)建了一種高壓直流輸電線路雷擊干擾識別元件。雷擊時間會產(chǎn)生大量高頻分量，對需要識別行波波頭的行波保護和利用故障高頻分量的保護影響比較大。論文從小波分析理論出發(fā)，利用小波能量矩分析故障性暫態(tài)和非故障性暫態(tài)情