高压直流输电线路继电保护技术应用研究

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1、高压直流输电线路继电保护技术应用研究　　【摘要】本文介绍了高压直流输电线路继电保护技术的大致内容，阐述了高压直流输电线路继电保护技术在我国的应用现状，并对继电保护技术在高压直流输电线路中存在的问题进行了科学合理的探究，最后还提出了一些增强继电保护技术应用的建议与设想，给高压直流输电线路继电保护技术的应用分析带来了积极的指导意义。【关键词】继电保护；高压直流输电；应用现状；存在问题1前言6相对于交流输电来说，直流输电拥有大输送量、远程输送、功率易调节等诸多优良特点，因此在实际应用中具有显著的优势。我国的地域较为广阔，并且能源和

2、负荷大致呈现逆向分布，因此直流输电在我国将拥有更加广阔的应用前景。目前我国虽然是一个直流输电的大国，但是高压直流输电的相应技术却还有很多不足。近年来，经过国内部分企业的自主创新和国外公司的技术转让，大部分500kV的直流输电都能够实现自主化，而关于其中的继电保护也有了很大的进展，给电力系统的安全性与可靠性提供了必不可少的理论支持和实践保护。下面结合我国高压直流输电线路继电保护的应用现状和问题分析，谈一谈继电保护技术在高压直流输电线路中的应用。2高压直流输电线路继电保护技术的应用现状高压直流输电的早期技术支持主要是换流技术，其

3、在我国于1954年诞生，随后在控制阀、控制特性、系统结构等多个方面都取得了很大的成效。目前我国在高压直流输电线路中，主要应用的换流器主要分为两种：第一是基于半控型器件晶闸管的电流源换流器高压直流输电（CSC-HVDC），其在实际应用中，主要用在远距离和大容量的电能传输上；第二是基于全控型器件（如绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、门极可关断晶闸管（UTO））的电压源换流器高压直流输电（VSC-HVDC，也被称作HVDCLight、HVDCPlu、或HVDCFlexible），其主要用在受端弱系统或者分布式电源接入电网等情况下。经

4、过多年的发展，高压直流输电系统由原来的两端系统，更新到了现在的多端系统；在输电线路方式方面，由原来的海底电缆发展到了现在的架空线与电缆有机配合的方式；不仅如此，目前高压直流输电系统在电压等级和输送功率等多个方面都有很大的进步。高压直流输电系统的更新也带动了继电保护技术的发展，在继电保护技术应用中，应该根据高压直流输电系统的变化及特性，及时的改变其保护方法，从而更高效的适用到不断变化的高压直流输电系统中去。3继电保护技术在高压直流输电线路中的问题分析6根据我国目前的高压直流输电线路继电保护技术应用现状来看，其存在的问题主要分为

5、两种。第一是从保护原理的方面来考虑，当前的高压直流输电线路继电保护还存在着理论不完备、可靠性差等多方面的问题。在实际运行工作中集中表现在主保护（其主要是指行波暂态量保护和微分欠压保护）的灵敏度不够、整定依据还有所缺乏、故障投入的时间远远不足、需要很高的采样率、没有很好的抗干扰能力等。而在后备保护方面中，差动保护动作速度还不合乎标准，比要求达到的速度要小，并且在低电压保护中，不仅其动作速度很慢，并且整个保护工作还缺少相应的整定依据，从而使其在选择性方面还有所欠缺；第二是从保护配置的方面来考虑，目前的高压直流输电线路继电保护技术

6、的保护种类还很单一，并且其可靠性也不强，一旦发生故障，很难在很短的时间内反应并进行相应的维修工作。6总体来说，直流输电线路与交流输电线路并没有太大的区别，其主要的差别在于能量集中频带不同。但是，目前的高压交流输电线路继电保护已经拥有了可靠性高、采样率低、理论完备等优良特点。所以，高压直流输电线路继电保护技术可以适当的借鉴交流线路保护的先进理论和实践经验，同时充分考虑直流输电系统不同于交流输电系统的特点，从而对高压直流输电线路的继电保护技术进行全面的优化，增强其稳定性和可靠性。在这之中，首先可以考虑借鉴高压交流输电线路，结合高

7、压直流输电的特点，整理总结出一个适合高压直流输电并且对采样率要求低、可靠性高、实用性强的继电保护理论原理；其次根据继电保护原理，设计出一系列可行的保护方案。比如，根据高压直流输电线路区内与区外发生故障时电流突变的差异性，来精确的判定故障发生的方向，然后利用两端保护方向元件来形成高联动性的保护系统。再比如，高压直流输电可以借鉴高压交流输电线路中应用较为广泛的电容电流补偿方法，从而大大增强高压直流输电过程中电流差动保护的灵敏性。还有，高压直流输电可以结合暂态过程中线路两侧低频能量差值的主要特点，从而增强区内故障和故障极的精准快速

8、诊断；最后，还可以根据高压直流输电对于电流突变特性的联动性，解决数据窗、雷电干扰对于继电保护的影响；此外还可以把基于分布参数模型的电容电流补偿方法用在长距离的高压直流输电线路，从而增强高压直流输系统的自身的控制性。4增强继电保护技术应用的建议与设想6在高压直流输电线路继电保护中，我们应该充