交直流混联系统输电线路继电保护关键问题研究

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1、ＳＤＵＴＨＷＫＩ歷ｌＯＭＧＵＭＩＶＥＲＳｌＩＹ扉、、翊硕±学位论文胃＾ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ麵．麵％＝＝＾＝＝ｓｉＬ：：＝２ｚ＾ｅ国内图书分类号：ＴＭ７２６密级；公开国际图书分类号：的１．３西南交通大学研究生学位论文交直流混联系统输电线路继电保护关键问题研究年级２０１２级姓名武黯申请学位级别工挙硕±专业电气工程指导老师何正友教授二〇—五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＭ７２６Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．

2、３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＫＥＹＫＳＵＥＳＯＦＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＲＥＬＡＹＩＮＧＯＦＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ－ＬＩＮＥＳＩＮＨＹＢＩＤＡＣＤＣＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：Ｗｕ；ＫｉａｏＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ＆ｉｔｓＡ山ｏｍａｔｉｏｎＳｕ

3、ｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＨｅＺｈｅｎｏｕｐｇｙＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版枚使用援权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不ｆ保密Ｐ，使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作

4、者签名：指导老师签名？午乃？。文作日期；ｏｔｅ气日期；西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１）在电磁暂态仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ中，搭建了含特窩压直流输电的交直流混联系统模型，对应巧容为论文第２章；２）研究了换相失败条件下的交流故障信号瞬态特征及其巧变规律，为后续研究工作奠定良好的故障信号特征基础，对应内容为论文第３章，３）研究了换相失败条件下直流系统注入的非特征谐波对交流线路保护动作性能的影响机理及其解决措施，对应内容为论文第４章；

5、４一）研究了种能够快速反应高阻接地故障的特高压直流输电线路纵联保护方案，解决了现有特高压直流线路保护中存在的耐过渡电阻能力差、口槛值难整定等问题，对应内容为论文第５章。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期：勺西南交通大学硕±硏究生学位论文

6、第Ｉ页摘要随着我国特高压直流（ＵｌｔｒａＨｉｈＶｏｌｔａｅＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔＵＨＶＤＣ）输电工程的快速ｇｇ，建设，我国将形成多个含特高压直流的交直流浪联电网。ＵＨＶＤＣ馈入在丰富系统运行方式、提高输电容量的同时，也产生了系统之间的故障相互作用问题，影响交直流混联系统输电线路保护的可靠性一。方面，交流系统故障易引起直流逆变器发生换相失败，并导致相邻交流线路的电气量信号发生崎变，存在造成交流线路保护不正确动作的风险一。另方面，现有直流输电线路保护耐受过渡电阻能力差、缺乏完善的口槛值整

7、定依据，，难在高阻故障时有效动作，影响交直流混联系统的安全稳定运行。为此论文围绕直流换相失败时交流线路保护无法正确动作和高阻故障时直流线路保护可靠性差这两个关键问题开展研究，主要工作有：１）含ＵＨＶＤＣ的交直流混联系统模型建立。基于电磁暂态仿真软件ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ，搭建了ＵＨＶＤＣ系统经双回交流线路馈入交流电网的详细交直流混联系统模型，。其中直流系统换流器采用详细的电磁暂症模型，交流系统发电机采用含调速器和励磁装置的详细模型。对不同运行工况下的交直流混联系统动态特性进行仿真分析，经工况下的电磁

8、模型验证可知，该交直流混联系统模型可正确反映各运行暂态特性，为后续研究交直流混联系统继电保护相关问题奠定了良好的模型基础。２）换相失败故障条件下的交流故障信号特征分析。换相失败工况下直流系统派生的故障电气分量会严重影响交流侧线路保护动作的