柔性直流电网中行波保护分析及配合策略研究

０ － ￣ ２ ］ ；文献 ［ １ ３ －１ ４ ］给 最 常 见 的故 障为 单 极 接 地 故 障 。 由 输 电工 程 之 后 ，国 家 电 网 公 司 提 出 障 分 析 等 １
构 建 柔 性 直 流 电 网 的 概 念 ，它 能 够 出 了行 波保 护 定 值整 定 原 则和 流程 ， 于 双 极 拓 扑 的接 线 方 式 ，在 换 流 器 灵 活 控 制 电 网潮 流 分 布 ，从 而 逐 步 目的是 确定 行 波 保护 定 值 的合 理性 ， 间 的 中性 线 处 存 在 接 地 点 ，故 障 电
到 了 越 来 越 广 泛 的 应 用 … 。 继 端 对 生 出 的 新 方 法
及 常 规 高 压 直 流
ｌ 直流线路故障特性
采用 架 空线 的直 流输 电线 路 ，
端 柔 性 直 流 输 电 以 及 多 端 柔 性 直 流 输 电 线 路 行 波 传 播 特 性 、影 响及 故
Ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｇｒ ｉ ｄ 与 站 内 直 流 保 护 和 直 流 断 路 器 的配 交 流 系 统 注 入 电 流 的 特 性 相 当 于 三 Ｃｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ． 合 策 略 。最 后 搭 建 Ｐ Ｓ ＣＡＤ／ Ｅ ＭＴ ＤＣ 相 接 地 短 路 故 障 电 流 ， 此 处 不 再 赘
根 据 直流 线 路 故 障 特 性 分 析 直 流 电
在 故 障 发 生 初 期 ， 换 流 器 子 模
网线 路 保 护 配 置 行 波 保 护 的 可 行 性 块 未 闭 锁 ，故 障 电流 由 交 流 系 统 注 和 适 应 性 ， 提 出 直 流 电 网 行 波 保 护 入 电流 和 子模 块 电容放 电 电流组 成 。
先对 柔性 直流 电 网输 电线路接 地 故 障的特性 进行 了分析 ，并 简要 介绍 了基 于行 波幅值 的线路 保护 原理 。在 此基础上 分析 了行波保 护与站 内直流保 护 配合 关 系，描述 了直流 断路 器动 作原理 以及 与行 波保 护配合 策略 。
Ｐ ｓ Ｃ ＡＤ ／ Ｅ ＭＴ Ｄ ｃ 仿 真表 明 ，行 波保 护动作速度 快 ，可在换 流站 闭锁前切 除线路故 障 ，并 能够辨别 区 内和 区外
柔． 陛直流 电网中行波保护 分析 及配合策 略研 究
姜 崇 学 ，卢 宇 ，汪楠 楠 ，李 海 英 ，刘 海 彬 ，李 响
（ 南 京 南 瑞 继 保 电气 有 限 公 司 ，江 苏 南 京 ，２ １ １ １ ０ ２ ）
摘
要 ：行 波保护作 为直流线路 主保护 已广泛应用 于高压直流输 电领 域 ，但在 柔性直流 电 网中尚未应用 。首
实 现能 互联 的发 展规 划 ［ ２ － ３ ］ 。为 满 保证 保 护动 作 的 可靠 性 ；文 献 ［ １ ５ ］ 流 通 过 故 障接 地 点 与 直 流 中 性 线 处
足 运 行 可 靠 性 的 要 求 ， 需 要 缩 短 直 以 多 端 柔 性 直 流 系 统 为 例 ，提 出 了 接 地 点 形 成 回路 ，使 整 个 换 流 器 短
流 线路 故 障 后保 护 动作 出 口的 时 间 ， 直 流 电 网 不 同 的 故 障 隔 离 技 术 ，并 路 。以正极 某条 直 流线 路Ｋ处 发 生接
若 直 流 线 路 发 生 瞬 时性 故 障 ，在 保 对 比 了各种 技 术 的应 用 范 围及 特性 。 地故障为例 （ 下 文 均 以 该 故 障 类 型 ，如图１ 所 示 的 故 障 证 故 障 被 清 除之 后继 续 恢 复 本 条 线 但 是 行 波 保 护 尚 未 应 用 于 柔 性 直 流 为 例 进 行 分 析 ） 路 的 运 行 ；若 直 流 线 路 发 生 永 久 性 输 电 领 域 ，且 未 见 文 献 对 柔 性 直 流 电 流 回 路 ，流 过 故 障 点 处 的 故 障 电 故 障 ，在 准 确 判 别 故 障 特 征 并 动 作 电 网 线 路 故 障 、保 护 实 现 与 配 合 等 流 表 示 为 ： 出 口后 ，切 除本 条 直 流 线 路 ，确 保 方 面 进行 较深 入完 善 的研究 。 直 流 电 网 其 他 元 件 及 设 备 的 正 常 运
线 方 式 的柔 性 直 流 电 网为 基 础 ，首 条 线 路 母 线 上 其 他 换 流 站 注 入 故 障
先 研究 直流 电网 中线路故 障电网公 司科技 项 目 “ ±５ ０ ０ ｋ Ｖ 柔性 直流 电 网超 高速保 护 关键技 术研 究”资 助。
故障 ，保证 电 网稳 定运行 。行 波保护具有速 动性 、可靠性 、选择 性 ，能 够适 用 于柔性 直流电 网。
关键 词 ：柔性 直流 电网；行 波保 护 ；适 用性 ；Ｅ ＭＴ Ｄ Ｃ
中图分类号 ：Ｔ Ｍ７ ６ 文献标 志码 ：Ａ ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． １ ９ ４ ２ １ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ６ ． ６ ３ ５ ７ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ １ ０
Ｏ 引 言
行 波 保 护 在 高 压 直 流 输 电 领 域 仿 真 模 型 对 本 文 所 述 内容 进 行 仿 真
，近 年 来 的 验 证 。 柔 性 直 流 输 电 技 术 以 其 更 好 的 的 应 用 研 究起 步较 早 ¨ 可 控 性 和 适 应 性 ，在 电 网 建 设 中 得 研 究 更 多 集 中 于 由传 统 行 波 保 护 衍
一
＾＋ ， ２ ＋， １
（ １ ）
本 文 以 采 用 模 块 化 多 电 平 式 中 ： 和， ， 分 别 为 直 流 线路 两侧 换
３ 为 连 接 在 本 行 。因 此 ，线 路 保 护 研 究 在柔 性 直 （ Ｍ ＭＣ）结 构 换 流 器 、双 极 拓 扑 接 流 站 注 入 故 障 电 流 ；１ 流 电网控 制保 护技 术 中尤 为重 要 。