基于HHT變換的高壓直流輸電線路保護(hù)方案研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得高壓直流輸電(High Voltage Direct Current,簡(jiǎn)稱(chēng)HVDC)在電能的大容量、遠(yuǎn)距離輸送方面的優(yōu)勢(shì)突顯，并且為了響應(yīng)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)政策的號(hào)召，更多的HVDC工程投入運(yùn)行，一般充當(dāng)各大電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線，與各大電網(wǎng)之間的關(guān)系越來(lái)越密切，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到與其相連的交流電網(wǎng)的安全。但是由于在實(shí)際的HVDC工程中輸電線路一般比較長(zhǎng)、所經(jīng)過(guò)的區(qū)域較多，而各地區(qū)的地理環(huán)境和

2、氣候復(fù)雜多變，影響線路安全運(yùn)行的因素較多，致使線路容易發(fā)生故障。因此為了保障直流系統(tǒng)和與之互聯(lián)的各個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須加大對(duì)HVDC線路保護(hù)的研究力度，切實(shí)提高線路二次保護(hù)裝置的保護(hù)性能，降低故障對(duì)電網(wǎng)的影響。
　　首先，論文深入探討了希爾伯特-黃變換（Hilbert Huang Transform,簡(jiǎn)稱(chēng)HHT變換）的變換原理和對(duì)信號(hào)的處理過(guò)程，研究分析了Hilbert譜和Hilbert邊際譜的特性；同時(shí)也研究了HHT變換在

3、電力行波波頭檢測(cè)和諧波分析中的應(yīng)用。
　　其次，論文研究了物理邊界元件的物理結(jié)構(gòu)、幅頻特性以及出現(xiàn)故障時(shí)暫態(tài)電壓信號(hào)的特征，并引入HHT變換中Hilbert能量的概念，根據(jù)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)電壓行波信號(hào)的Hilbert能量明顯大于區(qū)外故障時(shí)的Hilbert能量的特點(diǎn)，提出了一種基于Hilbert能量的行波保護(hù)判據(jù)。
　　再次，基于CIGRE標(biāo)準(zhǔn)模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMT搭DC建了單極12脈沖HV

4、DC系統(tǒng)模型；對(duì)系統(tǒng)在正常運(yùn)行和各種典型線路故障發(fā)生時(shí)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了仿真，研究分析了各種故障的特點(diǎn)，并利用MATLAB編程軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了HHT變換。對(duì)比分析區(qū)內(nèi)故障時(shí)和區(qū)外故障時(shí)Hilbert能量的差異，在充分保證保護(hù)裝置的選擇性和靈敏性的前提下，設(shè)定了Hilbert能量的閾值，同時(shí)，對(duì)保護(hù)判據(jù)在不同過(guò)渡電阻情況下的故障判定也進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，論文根據(jù)線路故障時(shí)暫態(tài)電流的特點(diǎn)，引入了HHT變換中的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法，利用