超高壓輸電線路基于方向比較的超高速保護研究.pdf

1、能源資源與能源消費的不均衡要求我國實施以電力為重點的能源大范圍配置。為了實現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)，我國不停加快加強智能電網(wǎng)的建設(shè)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，超、特高壓輸電線路的建設(shè)越來越多，越來越快。為了保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，隨著電壓等級的不斷升高，對繼電保護無論從速動性還是可靠性方面都提出了更高的要求。基于工頻量的傳統(tǒng)保護由于故障信息在其未消除前始終存在，因此動作穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用于輸電線路中。但其速動性已達到極限，且受過渡電阻、負荷、系統(tǒng)

2、振蕩、長線分布電容和 CT飽和等因素影響。而對于超特高壓輸電線路來說，繼電保護越快切除故障，其暫態(tài)穩(wěn)定極限越高，越能發(fā)揮電網(wǎng)的輸電能力，基于故障暫態(tài)量的超高速繼電保護由此產(chǎn)生。本文選擇超高速保護中的方向比較保護進行相應(yīng)的研究。
　　本文首先研究了超特高壓輸電線路波的產(chǎn)生及特征，由此引出相模變換的概念。通過對常用三種相模變換矩陣的分析，導(dǎo)出相模變換需要滿足的條件及構(gòu)造了一個新相模變換矩陣。它能夠用單一線模量來反映所有的故障類型，從而

3、減少了保護的計算時間，提高了保護的動作。
　　其次研究了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展及基本概念，發(fā)現(xiàn)它特別適合超高速保護。在此基礎(chǔ)上運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的四種基本運算及結(jié)構(gòu)元素的選取原則，設(shè)計了形態(tài)交替混合濾波器，以此達到好的濾波效果，為后續(xù)方向比較保護的研究濾除干擾信號提供工具。最后利用差分算法提取電壓和電流的信號突變點，為后續(xù)保護算法做準(zhǔn)備。
　　然后在前人研究的基礎(chǔ)上，基于方向比較保護的原理，提出了利用電壓和電流故障后一小段時間內(nèi)