超高壓輸電線路基于極性比較的超高速保護(hù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，用電需求的不斷增長(zhǎng)，電壓等級(jí)的不斷提高，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，超（特）高壓電網(wǎng)的建設(shè)也加快了步伐，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的保護(hù)動(dòng)作速度也提出了更高的要求。傳統(tǒng)繼電保護(hù)是基于工頻量的保護(hù)，動(dòng)作速度較慢，且易受到過(guò)渡電阻、線路分布電容等的影響，難以完成遠(yuǎn)距離、容量的輸電要求。因此，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者提出了基于暫態(tài)電氣量的超高速繼電保護(hù)方案，其中極性比較式保護(hù)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。極性比較式保護(hù)是以兩端電氣量的極性構(gòu)

2、成保護(hù)判據(jù)，動(dòng)作速度快，且不易受到過(guò)渡電阻、分布電容、系統(tǒng)振蕩、電流互感器飽和、母線結(jié)構(gòu)等因素的影響，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，圍繞極性比較式保護(hù)特征量的選取、利用、去噪、適用范圍等工作展開(kāi)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設(shè)計(jì)一個(gè)新的相模變換矩陣。在分析了三相輸電線路波過(guò)程的基礎(chǔ)上，研究了相模變換的基本原理。傳統(tǒng)的相模變換矩陣包括克拉克變換和凱倫貝爾變換等，他們均需要通過(guò)兩個(gè)線模量才能反映出所有的故障類型，本

3、文設(shè)計(jì)了一個(gè)新的相模變換矩陣，該相模變換矩陣僅需要單一線模量就可以反映出所有的故障類型，減少了運(yùn)算量，提高了保護(hù)動(dòng)作的速度。針對(duì)不同的故障類型和不同的電源初相角進(jìn)行仿真驗(yàn)證，可以得到對(duì)于AG、AB、CA三種短路故障1模量大于2模量；對(duì)于BG、CG、BC三種短路故障2模量大于1模量；對(duì)于ABG、BCG、CAG、ABC等四種故障類型，應(yīng)比較1模量和2模量的大小，取較大者，以提高保護(hù)的靈敏性。⑵選取了一個(gè)結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)位于中心，結(jié)構(gòu)扁平，長(zhǎng)

4、度線性遞增的形態(tài)濾波器。應(yīng)用保護(hù)算法前，為了解決行波信號(hào)的去噪問(wèn)題，要先對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理。文章首先研究了形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算包括腐蝕和膨脹運(yùn)算及結(jié)構(gòu)元素的選擇。然后，逐個(gè)分析了開(kāi)運(yùn)算濾波器、閉運(yùn)算濾波器、形態(tài)交替混合濾波器以及形態(tài)多分辨濾波器。在此基礎(chǔ)上，選擇了一種結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)在中間，長(zhǎng)度線性遞增的多分辨交替組合濾波器，使濾波效果更徹底，提取信號(hào)的突變時(shí)刻更簡(jiǎn)單。⑶在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，提出兩種基于雙端電氣量的保護(hù)算法。第