超特高壓電網(wǎng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電能的需求越來(lái)越大。為了解決電能由能源基地向負(fù)荷中心的輸送，我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)步入了長(zhǎng)距離、大容量輸電的特高壓電網(wǎng)時(shí)代。一些在中低壓電網(wǎng)中可以忽略的問(wèn)題在超特高壓電網(wǎng)中更為突出，已經(jīng)不能忽略了，如果不解決就會(huì)危及電網(wǎng)的安全，因而對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，必須要適應(yīng)這些要求，才能快速切除短路故障，保護(hù)電氣設(shè)備，防止大面積停電事故的發(fā)生。
　　超特高電壓長(zhǎng)距離輸電線

2、路電容充電電流對(duì)電流差動(dòng)保護(hù)的影響是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，會(huì)引起保護(hù)裝置頻繁啟動(dòng)，甚至誤動(dòng)作。線路上常采用裝設(shè)串補(bǔ)電容的方法，來(lái)改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減少系統(tǒng)的線路損耗、提高線路輸電容量，然而隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展系統(tǒng)阻抗不斷減小，而串補(bǔ)電容在一段時(shí)間內(nèi)維持不變，當(dāng)系統(tǒng)阻抗小于串補(bǔ)容抗時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“電流反相”問(wèn)題，常規(guī)電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度下降可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。變壓器充電時(shí)勵(lì)磁涌流常常造成縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作，一直以來(lái)都是困擾保護(hù)的難題。此外，

3、西電東送的超特高壓輸電線路在四川境內(nèi)大多運(yùn)行在環(huán)境惡劣（如險(xiǎn)峻山區(qū)，嚴(yán)寒氣候，不良地質(zhì)，交通困難等）的地區(qū)，對(duì)故障點(diǎn)的查找?guī)?lái)極大的困難。因此，本論文主要針對(duì)超特高電壓輸電線路充電電容電流、串補(bǔ)電容、變壓器勵(lì)磁涌流等對(duì)常規(guī)電流差動(dòng)保護(hù)的影響，以及輸電線路精確故障測(cè)距等方面開(kāi)展研究，主要工作如下:
　　(1)針對(duì)輸電線路分布電容電流對(duì)縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的影響，首先定義了計(jì)算功率，提出了基于計(jì)算功率的差動(dòng)保護(hù)判據(jù);然后根據(jù)輸電線路的二端

4、口網(wǎng)絡(luò)模型，理論上分析了正常運(yùn)行（含區(qū)外故障）、區(qū)內(nèi)各種類型短路故障時(shí)的計(jì)算功率差動(dòng)量和制動(dòng)量;對(duì)啟動(dòng)門(mén)檻值給出了不需要線路具體參數(shù)的簡(jiǎn)單的整定原則;為了簡(jiǎn)化算法的工程應(yīng)用，并不丟失故障初期的暫態(tài)電氣量，提出了利用虛擬電流和虛擬電壓計(jì)算有功功率的方法來(lái)得到計(jì)算功率差動(dòng)量和制動(dòng)量的工程實(shí)用算法;最后，用PSCAD/EMTDC仿真軟件對(duì)荊門(mén)1000kV特高壓輸電線路進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了所提算法的正確性和有效性。
　　(2)針對(duì)系統(tǒng)阻

5、抗小于串補(bǔ)容抗導(dǎo)致電流反相，影響穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度的問(wèn)題，首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置使用的兩種穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)的靈敏度進(jìn)行了分析，表明會(huì)由于靈敏度不足而導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng);然后提出了電流差動(dòng)保護(hù)的改進(jìn)判據(jù)，并分析了其差動(dòng)電流和制動(dòng)電流;最后用PSCAD/EMTDC仿真軟件對(duì)四川電網(wǎng)500kV欖普一線在串補(bǔ)電容出口時(shí)各種故障、不同故障位置、串補(bǔ)電容側(cè)不同系統(tǒng)阻抗、不同串補(bǔ)度等情況下相間故障的靈敏度進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了所提算法的正確性和有效

6、性。
　　(3)提出采用輸電線路的Π型分布線路參數(shù)模型的精確故障測(cè)距算法。在正常運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)在線計(jì)算線路的參數(shù)，避免了線路參數(shù)因各種因素變化導(dǎo)致的測(cè)距不準(zhǔn)確;還考慮到兩側(cè)保護(hù)裝置采樣不同步，通過(guò)計(jì)算非同步采樣系數(shù)對(duì)同步采樣進(jìn)行補(bǔ)償，使故障計(jì)算結(jié)果不受非同步采樣影響;提出了保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)此算法的流程;最后，用PSCAD/EMTDC仿真軟件對(duì)某500kV線路不同非同步采樣角下實(shí)時(shí)計(jì)算的線路參數(shù)、不同位置和不同接地過(guò)渡電阻的測(cè)距結(jié)果進(jìn)行了