考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究.pdf

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1、第43卷第1期电力系统保护与控制Vlo1．43No．12015年1月1日PowerSystemProtectionandContro1Jan．1，2015考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究刘剑，范春菊，邰能灵(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：在考虑直流控制系统影响的情况下，详细分析了HVDC输电线路区内、区外的故障特征以及直流控制系统的动作特性和控制状态。引入并分析了基于开关函数的交直流系统二次谐波计算等值模型。通过分析故障期间换流器触发角和直流侧二次谐波量的变化特征，提出了一种新的以换流器触

2、发角为保护动作量，利用二次谐波分量闭锁的直流线路后备保护方案，给出了保护整定的理论计算方法。与直流线路纵联差动保护相比，该保护不因直流电流波动影响而被闭锁，保护动作时间较快；与微分欠压保护相比，具有更高的抗过渡电阻能力。通过PSCAD／EMTDC大量仿真计算，验证了该保护能可靠区分直流线路区内、区外故障，与直流线路纵联差动保护和微分欠压保护相比具有明显的优越性。关键词：HVDC输电线路：直流控制系统：后备保护；换流器；触发角BackupprotectionresearchforHVDCtransmissionlineconsiderin

3、gtheimpactofDCcontrolsystemLIUJian，FANChunju，TAINengling(SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240，China)Abstraet：ThefaultcharacteristicandthestatesofDCcontro1systemduringHVDCtransmission1ineinnerandextemalfaultareana

4、lyzedindetailconsideringtheinfluenceofDCcontrolsystem．Anequivalentcircuitofsecond-orderharmonicbasedonswitchfunctiontheoryisintroducedandanalyzed．AnewbackupprotectionschemeforDCtransmissionlineisproposedbyanalyzingthefeatureofconverterfiringangleandsecond-orderharmonicin

5、failureperiod．Converterfiringangleisusedasoperatingvalueandsecond—orderharmonicisusedasblockingsignalforthebackupprotection．Inaddition，theoreticalcalculationmethodfortheprotectionsettingsisprovided．ComparedwithDClinedifferentialprotection，theproposedprotectionCanoperatew

6、ithhigherspeedandwillbeindependentofDCcurrentfluctuations．Comparedwithderivativeunder-voltageprotection，itcanoperatewellduringmuchhigherresistancegroundfault．ComprehensivesimulmionusingPSCAD／EMTDCvalidatesthatthepresentedprotectionschemeCanidentifyinnerandexternalfaultre

7、liablyandrapidly,andhasobviousadvantagesoverDClinedifferentialprotectionandderivativeunder-voltageprotection．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51377104)．Keywords：HVDCtransmissionline；DCcontrolsystem；backupprotection；converter；firingangle中图分类

8、号：TM77文献标识码：A文章编号：1674．3415(2015)01-0073—08路故障占直流输电系统故障的50％，但线路保护的0引言正确动作率只有50％，有近一半的输电线路故障由与交流输电技术相比，高