基于纵向阻抗的混合双极直流输电线路保护新原理

由于传统高压直流输电和柔性直流输电有各自的优缺点,为了充分发挥二者的优势,混合直流输电成为研究的热点。对由传统高压直流输电和柔性直流输电构成的混合双极直流输电线路的保护原理开展了研究,将阻抗的概念进行扩展延伸,提出了一种基于整流侧和逆变侧纵向阻抗的故障保护原理,利用PSCAD搭建仿真模型,利用MATLAB进行算法的仿真验证,该纵向阻抗是整流侧和逆变侧两端电压故障分量的差与电流故障分量的和的比值,利用纵向阻抗的幅值来区分区内外故障。区内故障时,纵向阻抗的幅值小于该极线路全长总阻抗;区外故障时,纵向阻抗的幅值大于该极线路全长总阻抗。该保护可以自行实现故障选极,故障极的纵向阻抗幅值小于整定值,非故障极的纵向阻抗幅值大于整定值。大量的仿真结果验证了所提保护原理的正确性,并可以实现故障选极。

基于LCC-HVDC和VSC-HVDC的混合双极直流输电系统的建模及仿真分析

近年来,我国传统换相型高压直流输电(LCC-HVDC)技术在电力系统中已经发展成熟;由于电力电子器件在实际工程应用中越来越成熟甚至达到完美状态,电压源换流器型高压直流输电(VSC-HVDC)也应用到了现代电网中。由于LCC-HVDC和VSC-HVDC有各自的优点与不足,为了发挥两者的优势,对由LCC-HVDC和VSC-HVDC两个子系统分别位于上下两极所组成的混合双极直流输电系统(Hybrid Bipolar-HVDC)进行了进一步的分析。文章介绍了Hybrid Bipolar-HVDC系统内部包含的一些基本结构,对LCC和VSC的主电路和其控制电路、在PSCAD环境下正极LCC-HVDC和负极VSC-HVDC的主电路和控制电路分别进行了具体分析,最后用PSCAD对Hybrid Bipolar-HVDC进行了仿真,并分析了其稳定运行的状态。

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。