基于小波变换的HVDC输电系统故障诊断研究.pdf

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1、第40卷第3期电力系统保护与控制voI．40NO．32012年2月1日PowerSystemProtectionandControlFeb．1．2012基于小波变换的HVDC输电系统故障诊断研究宋志明，霍永红，荀堂生，王莉，高湛军，丛伟，崔昊，付兆远(1．山东省电力学校，山东泰安271000；2．山东大学电气工程学院，山东济南250061)摘要：利用PSCAD／EMTDC工具，搭建了完整的高压直流输电系统的电磁暂态模型，对直流输电系统的各种典型故障进行仿真。经小波变换后，提取了多种典型故障信息特征波形。分析了直流线路保护区内与区外故障的暂态电流信号极性和过渡电阻等因素对电流暂态信号极性识别的影

2、响。研究了在双极系统中，故障时两极之间电压耦合关系状态下，由电压变化量来判定故障极。由此提出了一种基于暂态信息的直流输电线路保护判据。仿真结果表明，该保护判据能准确识别故障位置，具有较高的耐过渡电阻能力，并且对通信通道的可靠性要求较低。关键词：系统故障；线路保护；小波变换；极性识别；电压变化量ResearchonHVDCtransmissionsystemfaultanalysisbasedonwavelettransformSONGZhi．ming，HUOYong．hong，XUNTang．sheng，WANGLi，GAOZhan-jun2，CONGWei，CUIHao，FUZhao．yua

3、n(1．ShandongElectricPowerSchool，Taian271000，China；，2．SchoolofElectricalEngineering，ShandongUniversity,Jinan250061，China)Abstract：AcompleteelectromagnetictransientmodelofHVDC(HighVoltageDire~Current)systemisbuiltonthebasisofPSCAD／EMTDC．AlotoftypicalfaultsforHVDCtransmissionsystemaresimulatedinthemode

4、1．Alargeamountoftypicalfaultinformationisextractedwiththemethodofwavel~transform．WhenthefauksoccurinsideandoutsideprotectionsectionofHVDCsystem，polaritiesoftransientcurrentandtransitionresistancesafecttransientcurrentsignalpolarityidentification，andtheefectisanalyzed．Fortwoelectrodessystem，underthes

5、tateofcouplingrelationshipofvoltage，thefaultelectrodeisconfirmedbyvoltagevariation．AtransientprotectionbasedonwavelettransformforHVDCtransmissionlinesisproposed．Simulationresultsshowthatsuchprotectioncriterioncandetectfaultlocationsaccurately．IthashighsensitivityforfaultsWjtl1hightransitionresistanc

6、e．anditsrequirementsareverylowforcommunicationchannels．Keywords：systemfault；lineprotection；wavelettransform；polarityidentification；voltagevariation中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)03-0100．05分线路内外故障且整定困难、动作正确率低的缺陷。O引言小波变换工具的应用可以充分利用故障暂态信息，直流输电因其在限制系统短路容量、提高系统识别复杂的直流故障。文献『7—9]~lJ用故障信息的小运行可靠性、实现电力系

7、统非同步联网方面有着交波变换实现行波极性比较式方向保护，但其没有充流输电无法比拟的优势而得到了大力发展llJ。与直分考虑高过渡电阻对小波波头影响的大小。本文利流输电工程的快速发展相比，直流线路保护理论研用PSCAD电磁暂态仿真软件【1u】建立±660kV高压究发展相对缓慢；直流输电线路长，走廊情况复杂，直流(High—VoltageDirectCurrent)输电系统的仿直流线路故障率高且故障原因