基于時(shí)頻分析的高壓直流輸電線路保護(hù)方法.pdf

1、高壓直流輸電工程具有傳輸功率大、線路造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，相比交流輸電線路更適合于遠(yuǎn)距離、大功率輸電，中國(guó)的能源分布和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定了高壓直流輸電具有廣闊的發(fā)展前景。但超長(zhǎng)的送電距離、情況復(fù)雜的輸電走廊、惡劣的工作條件使直流輸電線路發(fā)生短路、雷擊等事故的概率增加，統(tǒng)計(jì)表明線路故障占直流輸電系統(tǒng)故障的一半，因此研究高壓直流輸電線路保護(hù)對(duì)保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用。為此，論文針對(duì)高壓直流輸電線路現(xiàn)有保護(hù)誤動(dòng)率高和高阻故障時(shí)保護(hù)可靠性差這

2、兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題開展研究，主要工作有:
　　1)利用行波固有頻率的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法。通過(guò)總結(jié)現(xiàn)行行波保護(hù)存在的問(wèn)題，進(jìn)一步利用故障行波頻域特征構(gòu)建保護(hù)算法，利用行波固有頻率與輸電線路的故障距離和邊界條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，提出一種基于行波固有頻率的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法，可以起到行波保護(hù)后備保護(hù)的作用，動(dòng)作于線路高阻故障。
　　2)提出一種基于電壓、電流突變量方向特征的高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法。在分析高壓直流輸

3、電系統(tǒng)和故障疊加電路的基礎(chǔ)上，利用小波能量相對(duì)熵有效地識(shí)別高壓直流輸電線路的故障暫態(tài)。給出一種基于小波能量相對(duì)熵的縱聯(lián)保護(hù)方法可以準(zhǔn)確動(dòng)作于區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)性能不受故障類型、故障距離、過(guò)渡電阻和噪聲的影響。
　　3)將小波能量相對(duì)熵計(jì)算方法應(yīng)用于高壓直流輸電線路單端保護(hù)。針對(duì)現(xiàn)有的高壓直流輸電線路單端保護(hù)存在可靠性差、耐過(guò)渡電阻能力差的問(wèn)題，提出一種新的單端保護(hù)方法。首先，分析直流線路邊界濾波環(huán)節(jié)的頻率阻抗特性;然后計(jì)算濾波環(huán)節(jié)兩側(cè)

4、電流之間的小波能量相對(duì)熵，進(jìn)而描述電流各頻段能量差異;最終構(gòu)造直流線路單端保護(hù)判據(jù)，可實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)、外故障的識(shí)別。該保護(hù)方法原理簡(jiǎn)單，能快速、可靠地識(shí)別直流線路區(qū)內(nèi)、外故障，具有一定耐過(guò)渡電阻能力。
　　4)為防止雷擊干擾時(shí)保護(hù)誤動(dòng)，構(gòu)建了一種高壓直流輸電線路雷擊干擾識(shí)別元件。雷擊時(shí)間會(huì)產(chǎn)生大量高頻分量，對(duì)需要識(shí)別行波波頭的行波保護(hù)和利用故障高頻分量的保護(hù)影響比較大。論文從小波分析理論出發(fā)，利用小波能量矩分析故障性暫態(tài)和非故障性暫態(tài)情