探讨高压直流输电线路的保护

现代社会,能源已经成为驱动人类社会向前发展的不竭动力。大到工业农业生产,小到平常百姓的日常生活都离不开能源的供应。尤其是在倡导环境友好型社会和科学发展观的经济发展大背景下,我们的社会正急切需要电力系统源源不断的提供清洁高效的能源资源,为我们的生活生产带来诸多需要的便利。作为可再生的二次能源,电力因为自己清洁无污染的特点已逐渐成为社会能源的主动脉,社会各个领域正常的活动已经离不开电力的稳定供应,电力的快速输送和高效保护工作对于保证社会正常生产生活工作来说至关重要。就高压直流输电线路的相关保护工作进行了一定的探讨。     

高压直流输电线路继电保护技术研究

在电网技术水平的发展下,高压直流输电线路也在我国得到了广泛的使用,高压直流输电线路有着联网方便、线路走廊窄、功率易于调节、输送容量大的优势,有着良好的应用前景,截止到目前为止,我国高压直流输电工程比例已经超过了交流输电工程比例,成为了名副其实的高压直流输电大国。为了保证高压直流输电线路运行的安全性与稳定性,我们必须要对输电线路进行继电保护。     

论高压直流输电线路继电保护技术

当前,高压直流输电线路在电力工程实际生产运行中仍存在着无法实现对输出电压的稳态控制、抗干扰能力低等不足。为解决此方面不足,以某电力工程项目为例,设计针对高压直流输电线路的继电保护技术。阐述此项工作在实施中面临的挑战,提出建立继电保护机制、保护设备选型优化、保护设备布置方式等措施。通过此种方式,设计一种全新的继电保护技术,并通过对比实验证明,新的继电保护技术能够将输电线路的电压控制在标准范围内,并且保护过程中的抗干扰能力得到极大提升,能够确保高压直流输电线路与整个变电站的安全、稳定运行。     

一种±500kV混合双极高压直流输电线路保护的新方法

针对混合高压直流输电线路距离长、故障率高的问题,提出了一种适用于±500kV的混合直流输电线路的保护方法。根据混合双极高压直流输电线路边界元件两侧的信号高低频能量不同,同时考虑到故障类型以及过渡电阻对诊断结果的影响,构造了有功功率故障分量的暂态能量比值的保护方法。该方法利用小波包变换对有功功率故障分量分解,得到各节点暂态能量;利用正、负极能量比值的大小区分区内、外故障,根据正、负极能量比值的差值区分单、双极故障,并利用正、负极部分频带能量和进行故障选极。采用电磁仿真软件PSCAD/EMTDC搭建±500kV混合双极高压直流输电系统仿真模型,并利用MATLAB结合保护判据进行保护算法的仿真验证,结果表明:所提方法耐过渡电阻能力高,数据采集时间窗为3ms,在不同的工况下都可以快速、准确识别区内外故障,并具有故障选极功能。     

特高压直流双极分裂输电线路电晕损耗的计算

为了准确计算特高压直流双极分裂输电线的电晕损耗,针对分裂子导线之间相互影响,子导线表面电场分布不均导致起晕电压的不同以及子导线位置不同引起的电晕损耗的差异,从电晕机理出发,根据气体自持放电条件判断起晕电压,提出了一种计算特高压直流双极分裂输电线的电晕损耗的较准确方法.利用本方法计算士800 kV合成电场,验证其有效性.研究表明,子导线表面在其所分布的圆的外侧电晕损耗最严重,内侧较轻甚至不起晕;每一极的损耗主要集中在线路内侧的三个子导线上.最后分析了线路参数对电晕损耗的影响,结果表明,子导线半径和极间距是影响电晕损耗的主要因素,工程设计时应该优先考虑.     

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。     

高压输电线路防雷及预防措施

近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了各行各业的发展速度,与此同时,人们对供电可靠性的要求也越来越高。据电力部门的有关统计数据显示,电力系统输配电线路故障中,有接近50%左右是因为雷击引发的。输电线路作为电网中重要的组成部分之一,一旦其出现问题,势必会影响供电可靠性。为了确保输电线路安全、可靠运行,预防雷击事故的发生就显得尤为重要。基于此点,本文就高压输电线路防雷及预防措施进行浅谈。     

基于纵向阻抗的混合双极直流输电线路保护新原理

由于传统高压直流输电和柔性直流输电有各自的优缺点,为了充分发挥二者的优势,混合直流输电成为研究的热点。对由传统高压直流输电和柔性直流输电构成的混合双极直流输电线路的保护原理开展了研究,将阻抗的概念进行扩展延伸,提出了一种基于整流侧和逆变侧纵向阻抗的故障保护原理,利用PSCAD搭建仿真模型,利用MATLAB进行算法的仿真验证,该纵向阻抗是整流侧和逆变侧两端电压故障分量的差与电流故障分量的和的比值,利用纵向阻抗的幅值来区分区内外故障。区内故障时,纵向阻抗的幅值小于该极线路全长总阻抗;区外故障时,纵向阻抗的幅值大于该极线路全长总阻抗。该保护可以自行实现故障选极,故障极的纵向阻抗幅值小于整定值,非故障极的纵向阻抗幅值大于整定值。大量的仿真结果验证了所提保护原理的正确性,并可以实现故障选极。     

高压直流输电交流滤波装置参数设计研究

该文在单极高压直流输电系统的PSCAD／EMTDC模型的基础上,通过仿真分析该系统未采取任何滤波装置时交流侧电流的谐波特点,依据谐波分析结果确定滤波方案,设计滤波器相关参数,通过对比加裴滤波器前后交流侧电流FFT分析结果,验证试滤波器设计方案的合理性。     

基于FastICA的高压直流输电线路故障测距方法

提出了采用快速独立分量分析(FastICA)的高压直流输电线路(HVDC)单端行波故障测距方法。利用FastICA算法对故障后的直流输电线路电流信号进行处理,分离出电流行波特征信号,检测初始行波波头与第二个行波波头到达测量点的时间,并判断这两个波头的极性关系,实现了故障测距。应用Matlab软件,建立了HVDC系统模型,对多种故障类型进行了故障测距仿真。结果表明,该方法可准确区分中点内外故障,正确有效。     

高压直流输电建模研究

讨论了目前研究交、直流混合电网交直流系统相互作用时在直流建模上存在的模型过度简化及模型选用不恰当的问题;分析了稳定性研究中直流建模的一般方法,指出了简单模型、响应模型和详细模型的基本特征,分析了3种模型的优缺点和适应性.从换相失败的基本机理出发,探讨了引起换相失败的各个因素与换相失败之间的关系.最后在Matlab的Simulink环境中,以一个典型的双桥12脉冲直流系统为例,对交、直流侧发生故障及清除过程进行仿真,得到了详细模型的动态响应曲线.     

直流高压输电及其发展前景

随着三峡——华东直流输电工程的投入运行，直流高压输电正在成为我国今后长距离、跨区域输电的主要方式．本文简要介绍了输电技术的发展概况，重点讨论了直流高压输电系统的结构、直流输电的优点及其发展前景等。     

基于Shannon熵的高压直流输电线路单端电气量保护

综合考虑高压直流输电线路保护对于可靠性和快速性的要求,提出一种基于Shannon熵的直流线路单端量保护方法。研究发现,由于线路边界元件所具有的对特征谐波的滤波特性,导致保护安装处的暂态电流特征频带信号在直流线路区内和区外故障时存在着显著的差异性。利用切比雪夫滤波器获取频带电流,通过求取其熵值的方法提取电气量特征,实现区内外故障的快速有效识别,并利用暂态电流变化特征实现故障的选极。通过在PSCAD/EMTDC和MATLAB平台进行故障仿真及数据处理,结果表明,所提方法能可靠、快速地识别出故障区段和故障极,保护动作性能好,采样率要求低,原理简单,实用性强。     

高压输电线路电气设计分析

无论是高压电缆输电线路,还是高压架空输电线路,都需要电气设计人员来科学规划,只有这样,才能够确保高压输电工作高效、经济、可靠、安全地运行。本文首先阐述了高压输电线路电气设计的内容,其次,探讨了高压输电线路电气设计需注意问题,具有一定的参考价值。     

试述高压输电线路电气设计

在电力系统中,高压输电已经成为了一种极为重要的电力输送方式,为了更好地发挥这种高压输电的作用和价值,针对高压输电线路电气设计进行充分的关注和优化也就显得极为必要,本文就重点基于这一点进行了简要的分析和探讨。     

基于行波固有频率的VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障保护与定位

提出了运用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对电流进行频谱分析获取固有频率的方法,实现对VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障的保护与定位.在高压直流输电线路双极短路故障条件下,对输电线路两端采集到的双极电流相量进行相模变换得到电流模量,从线模电流分量频谱分析结果中提取固有频率主频率和二次频率,运用输电线路两端的线模电流分量固有频率主频率差作为主保护判据,固有频率二次频率作为辅助保护判据,实现直流输电线路双极短路故障保护;利用固有频率与故障距离之间的关系,完成故障定位.通过PSCAD/EMTDC仿真和Matlab数据分析验证了该方法具有较高的可行性.     

基于有限元迭代法的高压直流输电线路离子流场仿真计算

直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及强耦合的方法提高了计算的收敛性,采用与放电特性相关的方程作为电荷边界条件,以提高仿真计算的准确性;比较两类起晕场强计算公式的准确性,选择较为准确的计算公式作为迭代标准;将同轴圆柱模型的解析解与仿真的数值解进行比较,验证有限元迭代法计算高压直流离子流场的准确性;最后分析单极+800 kV直流输电线路周围的离子流场。结果表明,离子流使得地面附近的电场强度增大了30%,可见离子流对导线周围电磁环境有重大影响,在直流输电线设计时应该考虑这一因素。     

高压输电线路舞动机理及防治措施

舞动是输电线路低频、大幅度自激励振动,容易引发导线断股、相间闪络、金具疲劳损坏,甚至引发杆塔倒塌断线发生。较全面地分析了架空输电线路舞动的危害,总结了容易产生舞动的气象特点以及输电线路结构设计参数对舞动发生的影响。对输电线路舞动机理进行了系统的梳理,指出每种机理的适应范围和局限性。对比分析了不同输电线路预防舞动的技术措施,总结出输电线路舞动存在的问题,为治理舞动工作提出指导意见,可进一步提供电网抵御灾害的能力。     

高压输电线路电气设计的问题及对策

电缆线和架空线路是输电系统中的两类高压输电线路,在实际应用中各有利弊。架空线路布线难度较高,并且经常会有被雷电击中或者雨雪袭击损害的危险。相比较而言,从节省布线空间的角度来讲,地下敷设的电缆线更加具有优势,并且能够最大限度地保证了美观性,这样做的缺陷则会增加电缆线的维修难度。由此可以看出,高压输电线路的设计方式要综合考虑,采取比较适当的设计方式。在我们的工作中,应该结合高压线路的具体情况,总结发现高压输电线路中可能出现的问题,并且提前提出解决对策,探讨最优设计方案。     

高压输电线路施工问题及对策研究

电力系统使用的高压输电线路的电压等级也越来越高,人们对输电线路铺设的专业性、安全性要求越来越高。根据高压输电线路施工经验,总结了工程施工过程中普遍存在的问题,探讨了解决对策。