基于rtds的超高压线路保护装置的试验研究论文

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1、基于RTDS的超高压线路保护装置的试验研究论文摘要：RTDS(RealTimeDigitalSystem)能够比较真实的反映实际电力系统的故障性征，且较模拟动模试验系统，有易于控制故障工况、故障可重现等优点，使其在高压线路保护装置的研制及开发过程中发挥着重要的作用。本文介绍高压线路保护装置动模测试的模型及要求的同时，着重分析了当前高压线路保护装置研究的几个难点，并就此给出了我们在研制新一代高压线路保护产品DF3621中的处理策略和方法。大量的RTDS试验表明：DF3621对于特殊工况、转换性故障等方面表现良好，装置整

2、体性能可靠，能够满足高压线路对保护的要求。此装置还有待于现场试运行的进一步考验。关键字：RTDS.freel单回架空线路，无穷大电源短路容量为3000MVA。主要用于测试距离保护的暂态超越性能。·双电源双回线长线模型(II)仿真系统模型入图1所示。被测保护装置P1和P2分别安装在NL1线路的N侧和L侧，保护所需的线路电压信号由500kV/0.1kV的电容式电压互感器提供，保护所需的线路电流信号由1250A/1A的电流互感器提供。N系统为一地区等值系统，短路容量分别为3000MVA，L厂装有等值容量为2100M1一台，

3、变压器B1容量为2500MVA，所带负荷最大容量为1000Mvar的并联电抗器。正常情况下潮流P=1000Mvar。输电线路主要参数:z1=z2=0.0193+j*0.2793/km,z0=0.1788+j*0.8412/km,c1=0.013uF/km,c0=0.0092uF/km.图1双回长线路模型Fig.1DoubleLongLineModel·短线环网模型(III)短线环网系统模型如图2所示。线路主要参数与模型II中的线路参数相同。被测试保护装置分别安装在NL线路的L侧和N侧。M厂、N厂及L系统经500kV短

4、距离输电线路相互连接。M厂装有等值容量为1050M1一台，N厂装有等值容量为1050M2一台。N厂还接有负荷变压器FB，负荷变压器的容量为1200MVA，所带负荷最大容量为1000MVA及20000MVA。图2500kV短线环网输电模拟系统Fig.2500kVShortLineRing-busModel超高压电网线路本身特点所决定的某些元件模型的构建应特别注意，尽量作到设计的与实际相符，其真实性将直接影响保护装置的性能指标。其中电容式电压互感器（CVT）的采用，导致了故障后获取的二次信号具有明显的暂态特性，其对于距离

5、保护在暂态超越试验以及出口故障试验中有重要的考验；另外由于超高压电网的衰减时间常数较大，某些故障情况下非周期分量衰减缓慢，从而导致电流互感器（CT）出现饱和，此点对保护装置也是一个非常重要的考核内容，由此可知高压电网的特点对保护装置提出了更高的要求。对于不同的通道连接方式，我们利用SEL保护装置的“可编程逻辑功能”来模拟，得到了较好的试验效果。2.2测试内容及结果为使研制开发的保护装置有一个较高的起点，以优良的性能满足于高压/超高压线路保护的各项要求，以SD286-88《线路继电保护产品动模试验技术条件》的内容为基本

6、要求，另外考虑到此标准制订于10几年前，部分内容已不适应当前形式的需要，所以结合目前系统的实际需要，借鉴国内其他保护厂家的企标，制定了我们的测试内容和性能要求。我们开发的线路保护装置DF3621定位于高压/超高压电力系统，基本配置：以纵联距离保护为主，三段式距离保护、阶段式零序保护和反时限零序保护为后备保护，以及完善的辅助功能的成套保护装置。装置采用先进、可靠的软件平台，硬件平台采用32位CPU+DSP模式，为保护整体性能提供了可靠基础；保护原理完备、先进，在吸收目前国内同类保护产品优点的基础上，增加了自适应、模式识

7、别等一些成熟的研究成果，从而使此装置在满足目前保护装置基本要求的前提下，对特殊工况时的故障也具有另人满意的结果。此次RTDS试验属于研制阶段的手段，所以试验项目在完全包括电力科学院所有检测项目，以及部分网局相关标准的前提下，我们又增加了一些试验内容：复故障、特高阻（大于300）接地故障、振荡中经过渡电阻接地故障、CT严重饱和工况等。DF3621的基本测试结果如表1所示。表1RTDS试验结果Tab.1RTDSTestResults其他项目如：PT断线、CT断线及饱和、手合空载线及故障线路等也作了充分的测试。经过上千次的

8、试验表明：DF3621高压线路保护装置各项指标均能满足要求，性能稳定可靠，对于特殊工况下的故障反应也得到了比较满意的结果。3高压线路保护装置的几个难点3~6我国的微机保护产品从投入现场实际到现在已有十几年的历史了，在完成其之前集成保护所有功能的基础上，就保护功能而言真正性能提高的幅度不大，也可以说就保护原理而言未能充分发挥微机的优势。尤其是目前