利用故障电流首行波拟合的柔性直流输电线路单端行波保护原理

基于电气量导数的行波保护方法在输电线路发生高阻故障时存在拒动问题。该文首先分析直流输电线路故障首行波特征,分别推导直流输电线路发生区内、外故障时保护安装处的故障首行波表达式。之后分析故障首行波表达式中各部分的物理意义,利用拟合的方法提取出故障首行波中反映故障位置而不受过渡电阻影响的指数系数。在此基础上,提出利用故障电流首行波拟合的柔直线路单端行波保护原理。仿真结果表明,拟合出的指数系数能够有效反映故障位置,所提出的保护方法能在1 ms内完成故障判别,并且具有高耐过渡电阻能力。同时分析验证了不同采样频率及噪声对保护方法的影响,结果表明所提出的保护方法对采样频率的变化和噪声影响具有高鲁棒性。

柔性直流电网行波保护解析分析与整定计算

目前直流线路保护研究主要依赖于数值仿真,然而对于多换流站的柔性直流电网,数值仿真不仅费时费力,且难以得出有效的保护整定方法。为解决这一问题,该文首先建立了柔性直流电网故障暂态分析简化模型,针对典型故障情况,推导了故障电气量的复频域表达式,并利用拉氏反变换得到故障首行波的时域解析解。其次,基于故障解析计算结果,提出了直流线路行波保护整定及校验方法,并给出不同系统参数下保护可耐受过渡电阻能力。相比于数值仿真,解析计算在提高计算效率的同时,能够得出故障电气量的变化边界,有效避免采样不确定性的影响,还可以便捷地分析系统参数对保护性能的影响,为实际工程中相关参数的选择提供参考。

高压直流输电线路故障初始阶段解析方法研究

本文对高压直流输电线路故障初始阶段的暂态特性及故障机理展开研究。首先建立了适用于直流故障初始阶段暂态分析的LCC换流器、直流滤波设备及直流线路的等值模型。在此基础上,提出了直流线路故障电气量中首行波暂态量的时域解析方法,对故障点入射波的产生、行波在线路上的传递过程以及保护安装处首行波的传播过程进行了解析。在分析故障初始阶段电气量的稳态分量和暂态分量组成基础上,通过算例仿真验证了所提故障解析方法的有效性,分析了不同影响因素下所提解析方法的精度和时效性。根据所提解析方法,对故障初始阶段的暂态电流时域特性进行了系统性分析,分析了不同情况下故障暂态电流的波动、方向及突变特性。