基于EEMD和Bartlett检验的混合直流输电线路保护方法

混合直流输电系统克服了单一类型的传统直流输电系统和柔性直流输电系统各自存在的缺点,将两种输电系统通过不同的拓扑和连线结合在一起,在高压直流输电领域具有广阔的应用背景。因此,对于混合直流输电系统,如何快速可靠地识别线路故障成为电力系统安全稳定运行地重要研究内容之一。为了可靠且快速地识别线路故障,本文提出了一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和Bartlett检验的混合直流输电线路纵联保护新方法。本方法利用线路发生故障后首末两端电流变化趋势的差异性,首先采用EEMD算法提取故障电流的低频分量,随后对其变化趋势进行了Bartlett检验,识别区内外故障。在PSCAD/EMTDC仿真软件上搭建LCC-MMC混合双端直流输电系统模型,实验结果证明了本文保护方法的正确性,并验证了该保护方法具有较强的抗过渡电阻和抗噪声能力。

同走廊高压交、直流输电线路混合电场分析

交、直流线路同走廊架设将会产生不同于单独交流或单独直流线路的电场效应问题。为有效预测这种线路的电场,基于上流有限元法和向后Euler方法,提出了一种交、直流混合电场的计算方法,可以在计算过程中考虑交流线路电压瞬时变化对直流导线电晕活动及空间电荷运动的影响。测量试验线段验证了该方法的有效性。对交、直流混合离子流场中离子的运动进行了模拟,并计算了不同交流电压等级、不同交、直流线路接近距离下的地面电场和离子流密度。结果表明:交、直流线路同走廊架设时,地面混合电场交流分量、直流分量和离子流密度均有所减小,并且接近距离越小、交流电压等级越高,混合电场直流分量和离子流密度越小;交流电场的扰动使直流线路下方空间电荷的分布向线路两侧更加分散,是导致直流分量和离子流密度减小的重要原因。

基于未失真因子的LCC-MMC混合直流输电线路保护方案

多电源供电和多落点受电的直流电网技术是大规模可再生能源接入电网的有效方案。多端混合直流输电技术是未来直流电网发展的必然趋势。然而混合直流输电系统存在边界特性不统一、控制和故障响应特性不一致、分布电容影响难忽略的问题,影响传统保护原理的可靠性。为此,根据三端混合直流输电系统的保护需求,提出一种基于未失真因子的纵联保护方案。利用不同故障位置线模电压衰减特性不一致的特性构造未失真因子,进而根据线路两侧线模电压的未失真因子比值特性识别区内、外故障。所提方案优点在于不受边界元件、控制策略、分布电容的影响。最后,通过仿真结果表明所提保护方案具备较强的耐受故障电阻、噪声干扰的能力,适用于混合直流输电线路。

基于测量波阻抗相位特征的三端混合直流线路纵联保护

线路的后备保护在混合直流输电系统中至关重要,但现有后备保护受分布电容和过渡电阻的影响较大,严重影响保护的可靠性和快速性。为解决上述问题,提出一种基于测量波阻抗相位特征的混合三端直流线路纵联保护方案。通过分析混合直流输电线路区内、外故障时线路两端测量波阻抗的差异性,利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,根据测量波阻抗相位差异构造判据区分区内、外故障。PSCAD仿真表明,所提保护方案能可靠快速地识别区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻的能力,并且不受故障电阻和分布电容的影响,有效提高了线路后备保护的可靠性和快速性。

采用余弦相似度的混合三端直流输电线路保护原理

为提高混合三端直流输电线路保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,根据输电线路发生故障时电压和电流的变化差异,提出了一种基于余弦相似度算法的线路保护原理。该原理利用输电线路T区三端电流暂态分量构成故障区域选择判据;再将故障线路单端电流、电压故障分量进行数据标准化处理,利用两者余弦相似度的差异,完成区内、外故障及故障极识别。使用PSCAD/EMTDC搭建混合三端高压直流输电线路模型,运用Matlab对所提保护原理进行仿真验证。仿真结果表明:所提保护原理在不同故障情况下,均可在3 ms内识别故障,可靠性高、速动性好;可耐受500Ω过渡电阻,具有较强的耐过渡电阻能力;在20 dB噪声情况下,依旧可以识别故障,具有较强的抗噪声干扰能力。

高压交直流同塔输电线路无线电干扰与可听噪声的计算

为了寻求一种适合交直流同塔架设线路的无线电干扰与可听噪声计算方法,从理论上分析了混合线路表面场强的特点,利用线性叠加原理求出混合线路表面场强,并结合晴天和雨天对交流和直流线路电晕程度的不同影响,提出在同一种天气状况下计算交直流线路无线电干扰与可听噪声。用3种计算无线电干扰与可听噪声的方法,分晴天和雨天情况进行计算比较,结果表明3种方法中BPA修正公式计算值最大,该方法可视为目前计算交直流同塔线路无线电干扰与可听噪声的有效方法。

一种适用于混合三端直流系统的纵联保护方案

为提升多端系统的输电可靠性,提出一种基于Mann-Kendall检验法的混合三端直流输电线路纵联保护方法.该方法利用T接汇流母线三端电流故障分量判定故障发生区域;再利用Mann-Kendall检验法对故障区域内线路两端电流的变化趋势进行分析,进而实现故障类型的判别以及故障极的选择;最后,通过PSCAD/EMTDC搭建模型并对不同故障情况进行仿真,使用MATLAB对所提保护方法进行仿真验证.仿真结果表明:不同故障情况下,所提方法均可在2.5 ms内可靠动作,速动性好,并且具有较强的抗噪声干扰能力以及耐过渡电阻能力.