高压直流输电的故障保护

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直流输电系统保护(HVDC protection)

直流输电系统保护(HVDC protection)

直流输电系统保护(HVDC protection)直流输电系统保护(HVDC protection)指检测发生于直流输电系统中交、直流开关场,或整流逆变两端交流系统的故障,并发出相应的处理指令,以保护直流系统免受过电流、过电压、过热和过大电动力的危害,避免系统事故的进一步扩大。

直流输电保护的特性要求直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,应能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还应特别注意其抗电磁干扰和抗暂态谐波干扰的性能、双极系统中两个单极的保护必须完全独立等特性;直流保护应为多重化配置,并应具有很强的软、硬件自检功能。

因此,新建的直流工程多采用微机型数字式直流系统保护。

直流输电系统保护通常分为如下保护分区:À换流站交流开关场保护区,包括换流变压器及其阀侧连线、交流滤波器和并联电容器及其连线、换流母线;Á换流阀保护区;Â直流开关场保护区,包括平波电抗器和直流滤波器,及其相关的设备和连线;Ã中性母线保护区,包括单极中性母线和双极中性母线;Ä接地极引线和接地极保护区;Å直流线路保护区。

各保护区的保护范围应是重叠的,不允许存在死区。

直流输电系统保护的特点是与直流控制系统的联系十分紧密,对于直流系统的异常或故障工况,通常首先通过控制的快速性来抑制故障的发展,例如,直流控制可在10mS左右将直流故障电流抑制到额定值左右;又如,当换相电压急剧下降时,直流控制将自动降低直流电流整定值以避免低压大电流的不稳定工况或故障的发展。

而且,根据不同的故障工况,直流保护启动不同的直流自动顺序控制程序,某些保护首先是告警,如果故障进一步发展,则启动保护停运程序。

直流系统保护停运的动作,首先是通过换流器触发脉冲的紧急移相或投旁通对后紧急移相,使直流线路迅速去能,然后闭锁触发脉冲并断开所联的交流滤波器和并联电容器,或进一步断开其它的交、直流场设备,如果需要与交流系统隔离,则进一步跳开交流断路器。

电力系统继电保护原理 第十二章 高压直流输电系统的保护

电力系统继电保护原理 第十二章 高压直流输电系统的保护
– 如果电压的变化率和线路电压值超过设定值,保护 动作。
• 低电压保护属于后备保护,在两站失去通信的 情况下仍能正常工作。
• 纵联差动保护的判据为
| I dL I dL.oth |
• 式中:IdL 为直流线路电流;I dL.oth 为对站直流线路电流。
• 纵联差动保护比较来自整流站和逆变站的直流电流,如 果两站电流差值超过了设定值,保护动作。
– (1)极母线设备的闪络或接地故障。 • 极母线设备包括平波电抗器、直流滤波器等。
– (2)极母线直流过电压、过电流以及持续的直流欠压。 – (3)中性母线开路或接地故障。 – (4)站内接地网过流。 – (5)接地极引线开路或对地故障、接地极引线过负荷。 – (6)直流滤波器过流、过负荷、失谐,高压电容器不平衡以及有源部分
• 在研究保护策略时,除交直流模型外,必须结合相应的控 制系统。
第二节 直流输电系统保护原理与配置
一、直流线路故障过程
直流架空线路发生故障时,从故障电流的特征而论, 短路故障的过程可以分为初始行波、暂态和稳态三个阶段。 1、初始行波阶段
- 与交流输电线路故障时的波过程相似,直流输电线故障后,沿线路的 电场和磁场所储存的能量相互转化形成故障电流行波和相应的电压行 波。
• 横联差动电流保护属于后备保护,只适用于单极金属 回线方式。
三、直流系统保护的配置
(一) 直流系统保护设计原则
- (1)满足可靠性、灵敏性、选择性、速动性的基本要求。 - (2)在直流系统各种运行方式下,对全部运行设备都能提供完全
的保护。能检测到设备的故障和异常情况,并从系统中切除影响运行 的故障设备。 - (3)保护系统应至少双重化配置,每一保护区域具备充分冗余度。保 证保护不误动或拒动,如有可能,后备保护应尽可能使用不同的测量 原理。 - (4)相邻保护区应有重叠,保证无保护死区。采用分区保护、保护区 搭接的方式。 - (5)各保护之间配合协调,并能正确反映故障区域,保护动作尽量避 免双极停运。 - (6)与直流控制系统能密切配合,控制系统故障不引起保护跳闸。

几种高压直流线路保护浅析

几种高压直流线路保护浅析

几种高压直流线路保护浅析摘要:本文对高压直流输电线路的几种基本线路保护进行了介绍,对保护原理进行了简要分析。

关键词:直流线路保护、纵差保护、行波保护、突变量和欠压保护。

0引言高压直流输电近年在我国得到了飞速发展,直流线路保护是高压直流线路稳定运行的重要保障,线路保护的正确动作以及动作后再启动程序的正确执行关系到直流系统的稳定运行。

1 直流线路保护介绍1.1 直流线路行波保护(1)行波保护:根据波理论,电压和电流都可以看作以接近于光速向两个方向传播的行波。

当接地故障发生时,电压的突然下降会在线路中造成很大的能量释放,这些能量以波的形式进行传播,所以如果能检测到波的变化,就能检测到故障。

当接地故障发生后,一部分故障电流在线路中传播,一部分故障电流进入大地,所以引入了极波和地波的概念:Wpm=IDL×Zpm-UDL Wgm=IDN×Zgm-UDN 程序通过周期性的比较极波来判断是否发生了接地故障。

如果在某点检测到当时的极波与前两个周期的极波的差值超过了门槛值,然后就以一定的延时再进行三次比较,如果这三次的差值也超过了门槛值,就认为检测到了接地故障。

通过检测地波是增加还是减少,来区分是本极故障还是另一级故障。

(2)ABB行波保护判据基本原理当直流线路上发生对地短路故障时,会从故障点产生向线路两端传播故障行波,两端换流站通过检测极波b(t)=ID·γ-UD(式中:γ为直流线路的极波阻抗,ID和UD分别为整流侧直流电流和直流电压)的变化,即可检知直流线路故障,构成直流线路快速保护;另一方面,故障时两个接地极母线上的过电压吸收电容器上会分别产生一个冲击电流,利用该冲击电流以及两极直流电压的变化即可构成所谓地模波,根据地模波的极性就能正确判断出故障极。

1.2线路差动保护原理图1在图1的系统图中,设两侧保护的电流IM、IN以母线流向被保护的线路方向规定为其正方向。

以两侧电流的相量和作为继电器的动作电流Id,Id=│I&M+ I&N│,该电流有时也称做差动电流。

特高压直流输电控制与保护技术的探讨

特高压直流输电控制与保护技术的探讨

特高压直流输电控制与保护技术的探讨摘要:随着特高压大电网、交直流并网等领域的不断发展,直流输电技术在实际工程中得到了越来越多的应用。

本文主要基于对直流输电技术和换流技术的深入研究,并结合±800 kV特高压直流输电工程,对其分层冗余结构、控制和保护技术进行了较为系统的阐述,以期更好地确保特高压大电网及交直流并网安全稳定运行提供良好技术支撑。

关键词:特高压;直流输电工程;换流技术;控制和保护技术引言在我国电网发展中,特高压直流输电起着举足轻重的作用。

其中,控制与保护是其中的关键,其能保证传输电源的正常运行,并能有效地保证传输电源的安全。

±800 kV特高压直流每极均采用串联、母线区连接方式,各电极工作方式灵活、完整,这对保证其工作性能将能够发挥良好的辅助作用。

1 直流输电简介1.1 直流输电系统当前直流输电系统通常采用两端直流传输的方式,包括整流站、直流线路和逆变站。

1.2 换流技术换流站的关键部件为换流器,它包括一个或几个换流器,其电路都是三相换流桥,主要材料为晶闸阀。

其基本工作原理是:通过对桥式阀门的触发时间进行控制,从而实现对直流电压瞬时值、电阻上直流电流、直流传输功率的调整。

同时,对各个桥式阀门的晶闸管单元进行同一触发脉冲控制。

2 特高压直流输电的特点特高压直流输电的特点具体包括:①增加传送能力,增加传送距离。

②节约了线路走廊和变电所的空间。

③有利于联网,简化网络结构,降低故障率。

3 直流输电控制系统分层冗余结构UHVDC是指超过600 kV的直流输电系统,它的控制和保护系统是分层、分布式、全冗余的。

本文以±800 kV特高压直流工程为例,将其按控制等级划分为三个层次:运行人员控制层、过程控制层和现场控制层。

4 为满足特高压交直流系统动态性能要求的控制技术4.1 降低和避免直流对交流系统的不良影响由于换流技术的机制存在着两个主要的问题:谐波和无功。

传统的方法是,安装合适的容量和数量的直流滤波器/电容,并采用多脉动式变流器。

±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求

±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求

±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求1. 设备稳定性要求高,能够在实际环境条件下保持长期稳定的运行状态。

2. 设备的响应速度快,当系统出现故障时,能够迅速响应,从而减轻系统损失。

3. 设备的可靠性要求高,系统应具备高度自动化和智能化,能够自动切换操作模式,适应各种情况。

4. 设备的可控性要求高,能够精确地控制输电线路上的电压、电流、频率等参数,确保系统稳定运行。

5. 设备应能够抵御电网突发故障或恶劣环境的影响,保证系统的可靠供电。

6. 设备的安全性要求高,应能够对系统进行实时监测和故障检测,并及时报警或切断故障电路,以确保人员和设备的安全。

7. 设备应能够实现大规模高效的数据采集、分析和处理,快速响应操作指令,并及时调整输电参数。

8. 设备应具备可靠的通讯功能,能够与其它设备进行数据通信和远程控制,实现协调配合。

9. 设备应符合国际、国内相关规定和标准,具备环保、节能、安全、可靠等特点。

高压直流输电技术的关键问题分析

高压直流输电技术的关键问题分析

高压直流输电技术的关键问题分析在当今能源需求不断增长和能源分布不均衡的情况下,高压直流输电技术作为一种高效、可靠的输电方式,在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

高压直流输电技术具有输电容量大、输电距离远、损耗低等优点,能够实现不同区域电网的互联,优化能源资源配置。

然而,在其应用过程中,也面临着一些关键问题需要解决。

一、换流器技术换流器是高压直流输电系统的核心设备,其性能直接影响着输电系统的可靠性和效率。

目前,常用的换流器主要有晶闸管换流器和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)换流器。

晶闸管换流器技术相对成熟,成本较低,但存在换相失败的风险。

换相失败是指在换流器换相过程中,由于某些原因导致换相不能正常进行,从而引起直流电压下降、直流电流增大等问题,严重时可能会导致系统故障。

为了减少换相失败的发生,需要优化换流器的控制策略、提高交流系统的强度等。

IGBT 换流器具有开关速度快、可控性好等优点,但成本较高。

随着技术的不断进步和成本的降低,IGBT 换流器在高压直流输电领域的应用有望逐渐增加。

二、直流输电线路的绝缘问题高压直流输电线路的绝缘要求比交流输电线路更高。

这是因为直流电压下,绝缘子表面的积污更容易导致沿面放电,而且直流电场分布不均匀,容易引起局部放电。

为了解决绝缘问题,需要选用合适的绝缘子材料和结构。

目前,常用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子。

复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,但在长期运行中可能会出现老化问题。

此外,还需要对输电线路的电场分布进行优化设计,采用均压措施来减少局部电场集中。

三、直流输电系统的控制与保护高压直流输电系统的控制与保护是确保系统安全稳定运行的关键。

控制策略需要根据系统的运行状态实时调整直流电压、电流等参数,以实现功率的准确传输和系统的稳定运行。

在保护方面,需要快速准确地检测故障并采取相应的保护措施,如闭锁换流器、切除故障线路等。

同时,还需要考虑故障后的系统恢复策略,尽快恢复系统的正常运行。

高压直流输电系统控制保护整定技术规程

高压直流输电系统控制保护整定技术规程

高压直流输电系统控制保护整定技术规程1. 引言高压直流输电系统是一种高效、稳定的输电方式,具有输送大容量、远距离、低损耗等优势。

为了确保高压直流输电系统的安全运行,需要制定一套科学、合理的控制保护整定技术规程。

本文将对高压直流输电系统的控制保护整定技术进行全面详细、完整深入的介绍。

2. 控制保护整定技术的重要性高压直流输电系统是电力系统中的重要组成部分,其稳定运行对于保障电力供应的可靠性至关重要。

控制保护整定技术的合理应用可以提高系统的稳定性,降低故障风险,确保系统的安全运行。

因此,制定一套科学、合理的控制保护整定技术规程对于高压直流输电系统的运行和管理具有重要意义。

3. 控制保护整定技术规程的编制原则制定高压直流输电系统控制保护整定技术规程时,需要遵循以下原则:•安全性原则:确保系统的安全运行是制定技术规程的首要原则。

规程中应包含可靠的控制保护措施,以保护系统免受故障和意外情况的影响。

•稳定性原则:保持系统的稳定运行是制定技术规程的核心原则。

规程中应包含合理的控制策略和整定参数,以确保系统在各种工况下都能保持稳定。

•经济性原则:合理利用资源,降低运行成本是制定技术规程的重要原则。

规程中应包含经济有效的控制保护方案,以最大程度地提高系统的运行效率。

•可操作性原则:规程应具备可操作性,方便运维人员实施。

规程中应包含清晰的操作指南和参数设置方法,以便于实际应用。

4. 控制保护整定技术规程的内容高压直流输电系统控制保护整定技术规程的内容应包括以下方面:4.1 控制策略•控制模式:规定高压直流输电系统的控制模式,包括整流侧和逆变侧的控制方式。

•调节策略:规定控制系统的调节策略,包括电流控制、电压控制、功率控制等。

•控制参数:规定各个控制参数的取值范围和整定方法,确保系统的稳定运行。

4.2 保护策略•故障检测:规定故障检测的方法和准则,包括过流保护、过压保护、短路保护等。

•故障定位:规定故障定位的方法和准则,包括故障测距、故障类型识别等。

110KV供电系统中的各种保护

110KV供电系统中的各种保护

1、纵联差动保护,即输电线的纵联差动保护,是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围外,从而决定是否切断被保护线路。

2、差动保护差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置,一般分为纵联差动保护和横联差动保护。

变压器的差动保护属纵联差动保护,横联差动保护则常用于变电所母线等设备的保护。

特性由于纵联差动保护只在保护区内短路时才动作,不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题,因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路,这是它的可贵优点。

但是,为了构成纵联差动保护装置,必须在被保护元件各端装设电流互感器,并将它们的二次线圈用辅助导线连接起来,接差动继电器。

以前由于受辅助导线条件的限制,纵向连接的差动保护仅限于用在短线路上,由于光纤的广泛使用,纵联差动保护已可作为长线路的主保护。

对于发电机、变压器及母线等,均可广泛采用纵联差动保护实现主保护。

保护原理所谓变压器的纵联差动保护,是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。

纵联差动保护装置,一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。

对于变压器线圈的匝间短路等内部故障,通常只作后备保护。

联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成,两个电流互感器串联形成环路,电流继电器并接在环路上。

因此,电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。

在正常情况下或保护范围外发生故障时,两侧电流互感器二次侧电流大小相等,相位相同,因此流经继电器的差电流为零,但如果在保护区内发生短路故障,流经继电器的差电流不再为零,因此继电器将动作,使断路器跳闸,从而起到保护作用。

变压器纵差保护原理接线图变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的,变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区(纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围)外故障时,流入差动继电器中的电流为零,保证纵差保护不动作。

高压直流断路器及其关键技术

高压直流断路器及其关键技术

高压直流断路器及其关键技术随着电力系统的不断发展,高压直流断路器在保护电力系统安全运行方面发挥着越来越重要的作用。

本文将详细介绍高压直流断路器的背景、概述、关键技术以及应用领域,帮助读者更好地了解这一重要技术。

高压直流断路器是直流输电系统中不可或缺的一部分,主要作用是在系统发生故障时迅速切断电流,保护电力系统免受损坏。

随着直流输电技术的广泛应用,高压直流断路器的性能和可靠性成为了影响整个电力系统安全运行的关键因素。

高压直流断路器是一种能够在大气压或更高电压下切断直流电流的开关设备。

其基本原理是通过强制换流或机械开关的断开来实现电流的切断。

高压直流断路器可以根据不同的分类标准进行划分。

根据操作性质,可分为电磁操作断路器和机械操作断路器;根据断口数量,可分为单断口断路器和多断口断路器。

每种类型的断路器都有其独特的特点和适用场合。

高压直流断路器广泛应用于电力系统的各个领域,如工业、商业和家用电器等。

在这些领域中,它扮演着保护电路和防止故障扩散的重要角色。

开关技术是高压直流断路器的核心,其性能直接影响到断路器的切断能力和可靠性。

目前,常用的开关技术包括真空开关、六氟化硫开关和金属氧化物电阻器等。

保护技术是高压直流断路器的另一个重要方面。

在系统发生故障时,保护技术可以迅速切断电流,防止故障扩大。

常用的保护技术包括电流保护、电压保护和功率保护等。

测量技术是高压直流断路器的重要组成部分,能够准确检测电路中的电流、电压和功率等参数。

常用的测量技术包括电流互感器、电压互感器和功率因数表等。

控制技术是高压直流断路器的关键之一,它能够控制断路器的操作和保护动作。

常用的控制技术包括继电器、接触器和微处理器等。

在工业应用领域中,高压直流断路器主要用于保护各种工业设备,如电机、变压器和电路等。

它还可以保护工业生产过程中的各种自动化设备和流水线。

在商业应用领域中,高压直流断路器主要用于保护各种商业设施的电路和设备,如写字楼、商场和酒店等。

特高压直流输电控制欲保护设备技术导则

特高压直流输电控制欲保护设备技术导则

特高压直流输电控制欲保护设备技术导则下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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高压直流输电系统故障分析及其保护方案

高压直流输电系统故障分析及其保护方案

高压直流输电系统故障分析及其保护方案摘要:因为高压直流输电系统承载的电流容量高、功率易调整、电网连接便利,适合应用在较远距离的电能输送、城市商业区电缆供电等。

但是,根据现阶段高压直流输电系统看,故障问题仍然存在,对社会经济发展与人们生命安全构成威胁。

因此,做好输电系统保护成为重要研究课题。

鉴于此,笔者结合实践研究,就高压直流输电系统故障分析与保护方案进行简要分析。

关键词:高压直流输电系统;故障分析;保护方案社会经济的进步、企业经济效益的提高,高压直流输电系统发挥了重要作用,因为其特点优势也得到广泛推广与应用。

不过,怎样保证高压直流输电系统运行稳定和安全性也得到了重视。

一、高压直流输电系统发展高压直流输电和交流输电技术对比,前者有着较强的稳定性,安全性、调节迅速,在较远距离大容量输电和电网连接中得到了广泛应用。

根据当前电网建设发展状态分析,我国中部与东部沿海区域电力使用达到84%;水能资源多在西部、西南区域,导致中部、东部沿海城市大容量电力输送困难。

此外,城市电网建设存在动态无功问题、短路电流较高、电网运行安全性等成为所关注的问题;而通过高压直流输电系统可以有效处理该问题。

当前,国内特高压输电技术有待进一步完善,加之直流输电操控性强,在隔离故障上效果显著,运行管理方便;通过直流输电能够有效处理电网管理不足,确保电网系统之间不受影响,确保稳定性。

高压直流输电的推广应用,其内换流器经济投入少、换流站使用率高,今后发展空间较大。

二、直流输电故障问题现状笔者以某城市电网直流输电为例,该电网为城市最大电网但仍然存在不足。

500千伏电网是该城市电网电力吞吐的主网架,其安全水平较低,供电稳定性与水平无法达到标准要求,无功功率降低。

针对这一问题,选择将直流输电系统安装在500千伏城市环网和市外受电通道中,系统两端交流电网短路容量无法传输,保证500千伏电网输送顺利。

220千伏电网作为该城市电网的主体供电网络,供电效果差、无功电源容量低;经过系统研究和分析,选择把柔性直流输电系统安装在220千伏分区电网的主要联络通道中,提升了电网供电水平,效果显著。

特高压直流输电系统最后断路器保护及关键技术分析

特高压直流输电系统最后断路器保护及关键技术分析

特高压直流输电系统最后断路器保护及关键技术分析曹丹中国能源建设集团湖南火电建设有限公司Technology analysis of Last Circuit Breaker in Ultra High Voltage Direct Current SystemCao Dan(China Energy Engineering Group Hunan Power Construction Company Limited)摘要:特高压直流输电系统以其输电容量大、送电距离远等优点,目前已成为我国主要的电能传输方式。

当直流逆变站突然切除全部交流线路时,可能导致交流侧的电压急剧升高,破坏系统稳定性。

为此,逆变站配置的最后断路器保护用于快速识别交流侧突然甩负荷的场景,并迅速切断线路与阀组之间联系,从而保障整体系统的稳定运行。

本文对最后断路器保护进行介绍,分析了最后断路器保护运行过程中的相关技术,为相关工作者提供参考借鉴。

关键词:特高压直流输电系统,最后断路器保护1 引言我国幅员辽阔,东西部能源分配极度不平衡,风、光、煤炭等自然能源储备集中分布在西部地区,而高负荷、高密度的用电需求则集中在东部平原地区。

特/超高压直流输电线路以其造价相对较低,具备大容量、远距离的送电能力,且避免了交流输电系统的功角稳定问题,是我国目前交直流混联电网的主要输电网架[1]。

实际上,目前的特/超高压直流输电线路仍然存在一些问题。

在其正常稳定运行的过程中,交流侧线路与换流阀之间的断路器维持闭合状态。

当逆变站设备发生某些故障,导致逆变站交流侧负荷突然全部丢失,即最后一条交流线路发生跳闸。

此时,由于换流母线上通常配有大量无功补偿设备,逆变器仍然继续运行,直流系统持续向逆变测输入电流,大量功率将流向无功补偿设备,从而导致交流电压急剧升高,危及一次设备的安全[2]。

随着我国特高压输电网架的迅速发展,当前的交直流混联系统结构愈加复杂。

逆变站作为特高压直流输电系统的关键核心,其交流侧的甩负荷问题不容忽视。

±800kV特高压直流输电工程保护闭锁策略分析

±800kV特高压直流输电工程保护闭锁策略分析

±800kV特高压直流输电工程保护闭锁策略分析摘要:特高压直流输电工程在正常的运行中,直流系统也会由于遭到雷击或者过电压等情况导致线路发生故障。

如果直流输电系统发生故障后造成直流保护动作或者控制系统启动的线路停运就是故障紧急停运。

上述的直流保护和控制系统动作主要就是为了迅速的切去故障点的电流;将交流断路器与交流系统之间的联系进行隔离。

但是当直流线路中的一次设备出现故障后,由于电路中缺少能够直接切断直流电流的断路器,只能通过直流电路的控制保护系统来对故障设备进行隔离。

关键词:±800kV特高压;直流输电;保护闭锁;策略1 ±800kV特高压直流输电工程故障隔离的方法1.1一般隔离措施当特高压直流工程发生故障以后,一般的隔离措施有以下几种:(1)立即切换到备用控制系统;(2)移相并闭锁换流器;(3)瞬降换流器功率;(4)跳换流变交流侧的断路器;(5)启动断路器的失灵保护;(6)闭锁交流断路器等。

1.2旁通对的投入对直流系统发生故障的影响在对故障进行隔离时,投入旁通对,这种措施也可以将线路中的故障点从线路中隔离出来,以此来保护直流系统安全的运行。

其在工作中主要是将交流侧的电流和直流侧的电流进行隔离。

当直流电路中投入旁通对时,将直流回路从电路中隔离了出来,也就等于是直流回路发生了短路,此时换流变压器中并没有电流进入。

另外,如果阀内发生短路,旁通对可以将故障转移到自身上,对设备进行保护。

由于在一些特高压直流电路中,故障比较特殊,因此如果投入旁通对时,就会使故障的电流过大,进而会冲击到线路中的一些避雷器等设备,此时,控制系统就会发出禁投旁通对的指令。

2 ±800kV特高压直流输电工程的闭锁类型2.1特高压直流保护闭锁类型特高压直流保护闭锁类型一般有以下4种:(1)X闭锁—旁通对不投闭锁。

通常如果阀发生故障时,就会用到X闭锁。

或者当触发电路所选择的旁通对由于一些原因而没有被投入到故障线路中时,这时线路中也会出发X闭锁。

高压直流输电线路保护与故障测距原理研究

高压直流输电线路保护与故障测距原理研究
PM的准确性取决于多种因素,如线路的物理特性、环境条件 (如温度、湿度等)、以及故障类型等。为了提高准确性,需要定期对线路进行 巡检,收集实际数据来更新和优化DPM模型。
内容摘要
与传统的故障定位方法相比,基于DPM的故障测距方法具有更高的精度和灵活 性。首先,DPM能够考虑到线路的各种复杂效应,从而更准确地模拟线路状态。 其次,DPM结合了先进的信号处理和模式识别技术,可以快速准确地确定故障位 置。最后,DPM可以通过定期的数据更新和优化来适应电力系统的变化和新的需 求。
内容摘要
研究方法:本次演示采用了大数据分析和人工智能技术,首先收集了大量的 高压直流输电线路故障数据,并运用Python和TensorFlow等工具对数据进行处理 和分析。在数据预处理阶段,采用了特征提取和数据清洗等技术,确保数据的准 确性和有效性。随后,利用卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)等深度 学习模型对故障数据进行分类和预测。
内容摘要
结果与讨论:经过大量的训练和测试,本次演示提出的基于人工智能的故障 分类方法取得了显著的成果。在故障定位方面,准确率达到了98.6%;在故障类 型识别方面,准确率达到了97.9%。此外,保护装置的反应速度和准确性也得到 了显著提高,有效减少了故障对电力系统的影响。
内容摘要
然而,在实验过程中,我们也发现了一些新的问题,例如数据的不完整性和 噪声干扰等,这些问题可能会对模型的训练和测试结果产生一定的影响。为了解 决这些问题,我们进一步优化了数据预处理阶段的方法,例如采用主成分分析 (PCA)等方法对数据进行降维和去噪处理,以提高模型的性能和准确性。
分布参数模型(DPM)是基于线路物理特性的数学模型,能够描述电流、电压、 阻抗、电容等参数在整条线路中的分布情况。通过使用DPM,可以模拟线路中的 各种复杂效应,如电压降、电阻热效应等,从而更精确地预测故障发生的位置。

高压直流输电的控制和保护系统策略分析

高压直流输电的控制和保护系统策略分析

高压直流输电的控制和保护系统策略分析2河南绿控科技有限公司,河南许昌461000摘要:近几年来连缕的雾猩天气,己成为我国当前社会发展和能源策咯选择面临的最迫切需要解决的环境问题,火力发电中燃煤是影响雾靈的主要污染成分PM2.5的一个重要因素。

治理雾靈,首先要控制燃煤排放。

经济发展需要电力能源,但目前燃煤发电仍旧是我国主要电力来源。

随着国内环境和能源的问题突出,对我国电网结构和能源布局提出新的要求。

高压直流输电有着输送能量大、距离远、损耗低、运行可靠、调节快速等优点,越来越被广泛应用。

这就需要对高压直流输电的控制和保护系统策略进行进一步分析,实现最优策略方案。

关键词:高压直流输电;控制;保护系统中图分类号:G31文献标识码:A1引言高压直流输电系统直流分压器传感器故障是导致直流电压波动的直接原因。

从2005年07月至今,高肇直流、天广直流、兴安直流、普侨直流等国内直流工程多次出现电压波动。

发生电压波动时,逆变侧直流电压测量值比实际值偏低,整流侧直流电压在直流控制系统作用下比电压参考值高。

电压波动幅度越大对直流系统造成的影响越严重,甚至会造成整流侧电压幅值达到部分直流保护的电压定值,如直流低电压保护(27DC)或过电压保护(59/37DC),导致直流闭锁。

因此,研究直流电压控制原理,改进直流电压稳定控制方法,降低电压波动对直流系统稳定性的影响,具有十分重要的意义。

2高压直流输电系统电气回路接线方式2.1单极大地回线方式单极大地回线方式是利用整流站和逆变站的同一个极、同一极直流线路、两侧接地极线路和大地构成直流回路。

在此种接线方式下,大地相当于直流回路中的一根导线,流经大地的电流与流经直流线路的电流大小相等,为直流输电系统的运行电流。

这种方式下直流输电过程中的损耗与双极回线方式下一个极的损耗相比要偏大,因为增加了直流电流流经接地极线路和大地的损耗。

如果直流输电系统接地极长期通过比较大的入地电流,将造成极址附近金属设施的电腐蚀,还会导致中性点接地变压器铁芯磁饱和。

高压直流输电线路保护与故障测距原理研究

高压直流输电线路保护与故障测距原理研究

关键词: 高压 直流 输 电线路 ; 故 障 测距 ; 行 波 原理 ; 保 护措 施
包 含有 丰 富 的故 障信 息 。 通 过继 电 保护 系 统 对暂 态行 波 中的故 障 信 息 加 以充 分 的分 析 和利 用 , 从 而 实 现对 线 路 的行 波 保 护 。这 种 保 护 方 法利 用 故 障初 期 的 电流 电压 信 息来 对 故 障 进行 检 测 , 可 以有 效 避 免 极控 对保 护 的影 响 , 保 证 保 护动 作 速度 。 对 于 高压 直 流输 电线路 发 生 的 高 阻接 地 故 障 , 由于一 些 原 因 可 能 会 出 现行 波 保 护 与 微 分欠 压 保 护 两 种 方 法 均检 测 不 到线 路 上 电 压、 电流 变 化 情况 , 此 时 就 需要 采 用 线 路 纵 联 差 动保 护 法 来 对 线 路 斑。 实施保护措施。当高压直流输电线路发生高阻接地故障时, 部分直 1高压 直 流输 电线 路 故障 测距 原 理 流线 路 被 短 路 , 导 致 线 路 两 端 电 流 的测 量 值 出现 偏 差 , 采用线路纵 1 . 1基 于 故 障分 析 的故 障测 距 原 理 联 差 动 保护 法 , 可 以 实现 对线 路 的 后备 保 护 。 但 需 要 注意 的 是 , 由于 基于故障分析的故障测距原理是 : 根据 系统对故 障发生时所记 高压 直 流 输 电线 路 电 压等 级 高 , 对 地 电容 大 , 这 样 受 区外 故 障发 生 录下来的有关参数 以及测量点测量所得 电流量 、工频 画电压 等参 给 电压 带来 的扰动 影 响 , 就会 产 生很 大 的 对地 充放 电流 。 而 对地 充 数, 通过对应方程的求解计算 , 从 而求 出测量点到故 障点之 间的距 放 电流 的产 生 容 易造 成 误 动 作 , 为 了避 免 这 一 情 况发 生 , 需 要 将 直 离值 。之所 以依据该原理能够实现对故障的测距 , 是 因为在系统运 流线路纵联差动保护的动作延时设置的较 长一些 , 绝不能短 于主保 行方式 和线路参数 已知的情况下 , 当故障发生时 , 测量点处 的电压 护 动 作延 时 时 长 。在 实 际的 保 护措 施 实施 中 , 充分 考 虑 其他 保 护 动 和 电 流量 是 故 障点 距 离 的 函数 , 它 们 之 间存 在 一 定 关 联 性 , 这 样 根 作 时 限 , 通 常 将 线 路 纵 联差 动保 护 的 动作 延 时设 置 为 5 0 0 m s , 并 增 据系 统 对故 障 发生 时所 记 录下 来 的测 量 点 电压 、 电流 量 即可确 定 出 设 一个 闭锁 环节 , 用 以避免 纵 联 差动 保 护 的误 动发 生 。 故障 点 的位 置 l 1 l 。 2 . 2输 电线路 的微分 欠 压 保护 与 极控 后 备保 护 措施 I . 2 基 于行 波保 护 的 故 障测 距原 理 高压 直 流输 电线路 保 护 中 的微 分 欠压 保 护 方 法 , 存 在 的两 个 必 行 波保 护 , 是 一种 利 用故 障 状 态下 暂 态 行 波本 身 带有 的故 障点 要 动 作 条件 就是 微 分 和 欠 电压 , 只 有 同时 具 备微 分和 欠 电压 , 才 能 信 息 来 实现 对 输 电线 路保 护 的 一种 有 效 方法 , 被认 为 是 高 压直 流 输 够 实 现对 直 流输 电线路 的有效 保 护 。 微 分 欠压 保 护法 对 于 电压 变 化 电线路保护 中最主要 、 有效保护方法之一 , 具有保护动作精确度高 , 率的计算所采用的计算方法和定值方法与行波保护是相 同的 , 但微 动作迅速敏捷等特点。 基于行波原理的故障测距就是在行波保护方 分 欠 压保 护 的电 压变 化 率 拥 有更 长 的 脉 冲宽 度 , 为2 0 m s , 而 行 波 保 法 基 础 上 发 展 起来 的 , 其 实 现 故 障测 距 的基 本 原 理是 : 对 暂 态 行 波 护 的 电压 变化 率 脉 冲宽 度 则 为 6 ms I 5 ] 。这一 脉 冲 宽度 差 异 , 使 得 微 分 的波 头 ( 或 反射 波 波头 ) 到 达 测 量点 的时 间和 波 速 进 行精 确 计 算 , 进 欠 压保 护 法在 故 障距 离 较 远或 行 波保 护退 出保 护 范 围时 , 可 以起 到 而 计 算 出故 障 发生 的具体 位 置 。 基 于 行波 保 护 的故 障测 距 方法 测 距 个后备保护 的作用 ,是高压直流输 电线路保护中的主要方法之 精度高 , 计算 速 度快 , 及时准确 , 且 不受 故 障 类 型 、 线 路类 型 、 接 地 电 但 与行 波 保 护一 样 , 微 分 欠 压保 护 同样存 在 保 护 动作 灵 敏 l l 生随 阻等 参数 的影 响 。 目前 , 我 国高 压 直流 输 电线路 的故 障 测距 中所 使 着 接地 电阻 阻值 的 增大 而 降低 的 缺 陷 。 针 对高 压 直流 输 电线 路 保 护 用的大多数测距装置基本都是基于行波保护原理所研发而成的 , 在 动 作 拒 动情 况 , 为 了依 旧实 现 对 线 路 的 有效 保 护 , 还 需 要 在极 控 系 实 际 应用 中测距 效 果 较好 [ 2 1 。从 基 于行 波 原 理 的故 障 测距 原 理 分 析 统 中设 置 多套 极 控后 备 保护 。 来看 , 对 暂 态 行 波 波 头 的探 测是 该测 距 方 法 的关 键 与难 点 , 若 不 能 3 结束 语 及 时 准确 探 测 到行 波 波头 ,后 续 测 距 中 的其 他 变 量也 就 无 法 获得 , 文 章 主要 介绍 了三 种故 障 测距 原 理 方 法 , 即基 于行 波 原 理 的故 进 而 也就 无 法 实现 对故 障 的准确 定 位 。所 以 , 采 用 这 种测 距 方 法 对 障测 距 、 基 于 阻抗 法 的故 障 测距 和基 于 故 障分 析 的 故 障测 距 。这几 线路故障进行定位 , 首先需要解决的问题就是对行波波头 的有效探 种 测距 方 法 各 有 各 自的优 缺点 ,适 用 于 不 同 的测 距 要 求 和测 距 条 测, 而小波变换是现阶段使用较多的一种波头探测方法。 件, 在应 用 时应 依 据 实际 情 况予 以合 理 选择 。对 于 高压 直 流输 电线 1 3 基 于 阻抗 法 的 故 障测距 原 理 路 的行 波保 护 、 微 分欠 压 保 护 、 纵 联差 动 保 护 等保 护 方 法 , 应 相互 结 基于阻抗法的故 障测距原理是 :对故障发生的测量点处 电压 、 合 使 用 。总 之 , 高压 直 流输 电线 路保 护 是一 项 重 要工 程 。 电流 进 行 测量 , 然 后计 算 出故 障 回路 的 阻 抗 , 再 依 据 故 障 回 路 阻 抗 参 考 文 献 与 测 量 点 到故 障点 距 离 间 关 系 最 终求 出测 量 点 与 故 障 点 之 间 的 距 [ 1 ] 陈仕 龙 , 张杰 , 毕贵红 , 等. 一种 基 于 高频 量 衰 减特 性 的特 高 压 直 离 。 当高 压直 流 输 电线 路 均匀 时 , 故 障 回路 阻抗 与 测 量点 到 故 障 点 流输 电线路 故 障 测距 方 法『 J 1 . 电 力 系统保 护 与控 制 , 2 0 1 4 , 1 0 : 7 7 — 8 3 . 之 间 的距 离通 常 呈 正 比关 系 , 这是 基 于 阻抗 法 的故 障测 距 的基 本 原 [ 2 】 张烁. 高压 直 流 输 电 系统 线 路 保 护 、 故 障 重启 及 故 障测 距 方 法 的 理 和实 现 的关 键 。 使用 这 种测 距 方法 的前提 条 件 是要 先假 设 高 压 直 研 究『 D ] . 天 津 大学 , 2 0 1 4 . 流 输 电线 路 是 均 匀 的 , 但 实 际往 往 并 非 如 此 , 因 而 这种 测距 方法 存 [ 3 】 陈仕 龙 , 谢佳伟 , 毕 贵红 , 等. 一 种 特 高 压 直 流输 电 线路 神 经 网络 在一 定 误 差 。 双 端故 障测 距 新 方 法I J 1 . 电工技 术学报 , 2 0 1 5 , 0 4 : 2 5 7 — 2 6 4 . 2高压直流输电线路保护措施 [ 4 ] 李洪波. 超 高 压直 流输 电线 路 故 障测 距 原 理 研 究及 软 件 开发 [ D 1 . 目前 , 高 压直 流输 电线 路保 护 所 使 用 的保 护 方法 主要 有 行 波保 天 津 大学 , 2 0 0 9 . 护、 纵联差动保护 、 微 分 欠 压保 护 、 低 电压 保 护 等 几 种 方 法 , 其 中尤 [ 5 ] 康 丽 红. 基 于分 布参 数 模 型 的特 高压 直 流输 电线 路 保 护 和 测距 研 以行 波保 护和 微 分欠 压 保护 为 主 。 究f D 1 . 重庆大学, 2 0 1 4 . 2 . 1输 电线 路 的 行波 保 护与 纵 联差 动 保 护措 施 关 于行 波 保 护在 上 面 已有 所提 到 , 即是 利 用 故 障状 态 下 暂 态行 波本 身 带有 的故 障点 信 息来 实 现对 输 电线 路 保 护 的一 种方 法 。 根据 电磁 场 理 论 相 关 观 点 , 以波 的形 式6 年 第3 5 期l 科技 创新 与应 用

高压直流输电系统的保护与控制

高压直流输电系统的保护与控制

高压直流输电系统的保护与控制随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,高压直流输电系统作为一种高效、可靠的能源传输方式正逐渐受到广泛关注和应用。

本文将探讨高压直流输电系统的保护与控制措施,以期提高其安全性和稳定性。

一、高压直流输电系统的概述和应用高压直流输电系统是一种以直流电流传输能量的系统,在能量传输距离远、输电损耗小、控制方便等方面具有优势。

它通常由换流站、输电线路和接收站组成,可以广泛应用于远距离、大容量的能源传输,如跨越海洋、山区等地形复杂的区域。

二、高压直流输电系统的保护措施保护措施是高压直流输电系统不可或缺的一部分,它主要包括过电压保护、过电流保护和过温保护等。

过电压保护是指在高压直流输电系统中,当系统中出现电压异常升高的情况时,通过采取相应的保护措施来保护系统的安全运行。

其中,最常见的一种保护方法是安装过电压保护器,它可以有效限制电流的上升速度,避免电流超过设定值。

过电流保护是指在高压直流输电系统中,当系统中出现电流异常升高的情况时,通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和电源。

在实际应用中,通常会采用电流保护器、熔断器等设备,当系统中的电流超过设定值时,这些保护装置将迅速切断电路,避免设备受损。

过温保护是指在高压直流输电系统中,当系统中的温度异常升高时,通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和人员安全。

一般情况下,会在关键设备上安装温度传感器,当温度超过设定阈值时,保护装置将切断电路,以防止设备过热。

三、高压直流输电系统的控制措施高压直流输电系统的控制措施主要包括稳压控制、防止电弧故障和故障诊断等。

稳压控制是指通过控制换流站的换流变压器和逆变器的工作方式,以保持系统中的电压稳定。

通过使用先进的控制算法和自动化设备,可以实时监测系统中的电压变化,并根据需求调节换流站的工作状态,以确保稳定的电压输出。

防止电弧故障是高压直流输电系统中一个重要的控制环节。

电弧故障是指当系统中的电压或电流超过一定阈值时,导致电路中发生弧光放电。

1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则

1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则

1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则一、背景介绍在现代社会中,电力输送是至关重要的基础设施之一。

而1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术则是这一领域中的重要一环。

本文将从深度和广度的角度,对这一技术进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章,进行探讨与总结。

二、1000kv特高压直流输电的定义与意义1000kv特高压直流输电是指在1000千伏电压等级下进行的直流输电。

这是一项十分先进并具有前瞻性的技术,其意义在于提高了电力输送的效率和可靠性,同时有助于减少能源损耗、降低成本,对于解决长途输电和跨区域输电等问题具有重要意义。

三、1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术概述1. 控制技术在1000kv特高压直流输电中,控制技术是至关重要的一环。

这涉及到对输电系统的运行状态、功率调节、电压调节等方面的控制,需要借助先进的控制设备和技术手段来实现。

2. 保护设备技术与控制技术相似,1000kv特高压直流输电的保护设备技术也是不可忽视的。

它涉及到对输电系统的故障检测、故障隔离、设备保护等方面,需要确保输电系统的安全稳定运行。

四、深入探讨1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术1. 控制技术深入在实际控制技术中,我们需要考虑到电压、功率、电流等多方面的因素。

如何通过先进的控制算法和设备,实现对输电系统的精准控制,是一个值得探讨的话题。

2. 保护设备技术深入在保护设备技术方面,我们需要深入探讨如何通过先进的保护装置,实现对输电系统的智能保护和故障定位。

这涉及到对设备的性能、可靠性等方面的要求,以及与控制技术的协同工作等内容。

五、对1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术的个人观点和理解在我看来,1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术是一个十分复杂而又具有挑战性的技术领域。

它不仅需要我们拥有扎实的专业知识,更需要我们具备创新意识和解决问题的能力。

只有不断地进行研究和实践,才能不断地推动这一领域的发展,并为实现更高效、更安全的电力输送贡献自己的力量。

浅述高压直流输电系统故障和保护

浅述高压直流输电系统故障和保护

浅述高压直流输电系统故障和保护摘要:随着高压特高压电网在我国的开展,直流输电技术在实际工程逐渐得到广泛应用。

本文叙述了高压直流输电系统各种故障,包括换流器故障(阀体或与其相关的设备故障、逆变失败和换流器内部短路)、各种情况下的换相失败和外部(交流系统和直流输电线路)故障等以及向对应的保护措施(过电流保护),并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案。

关键词:直流输电换流器故障过电流保护通过所学的电力系统继电保护和高压直流输电所知,在交流系统中,我们用继电保护和断路器来检测和消除故障,直流输电系统的换流站与交流系统相连,因此基本保护思想与交流系统有着密切联系。

同时,直流输电系统本身固有的特性也决定了保护思想与传统保护思想有所不同。

主要特征有:直流断路器的限制,直流输电系统换流器控制速度和换流装置的顺序连接等。

因此直流系统中发生的故障常常是通过对换流器的控制来消除的,有些故障可以通过自身的调节功能来恢复。

一、换流站可能经受的基本故障类型在直流输电的实际工程中,直流控制系统是保护的重要组成部分,系统装置误动,换相失败,由雷电或污秽引起的绝缘失效等都将引起换流站故障和扰动。

结合换流站的过电流和过电压两个主保护功能,分析换流站可能经受的基本故障类型有:1、换流器故障换流器故障类型可以粗略分为三种:a、阀体或与其相关联的设备的故障。

对于晶闸管阀体,主要故障类型包括:为触发和误触发两种。

b、逆变失败。

该故障是逆变器最常见的故障类型,而且该故障通常有其他内部或外部故障引起。

c、换流器内部短路。

未触发指的是根据导通顺序某一阀体应该被触发而未被触发的故障;而误触发指的是根据导通顺序某一阀体不应被触发而被触发。

如果阀体触发故障发生在逆变电路,则其影响要大于整流电路。

但如果在整流电路中。

阀体触发故障反复出现,则可能引起直流输电系统的电压和电流崩溃。

逆变失败是指在逆变电路中,应该关断的阀体没有及时完全关断,从而导致应该开通的阀体不能及时承载系统电流所引起的故障。

浅谈直流系统常见故障及处理方法

浅谈直流系统常见故障及处理方法

浅谈直流系统常见故障及处理方法摘要:众所周知,对于电力企业来说,在运营和发展的过程当中,±800kV 特高压直流输电线路的科学利用可谓十分关键。

不过,因为应用±800kV特高压直流输电线路的时候,非常容易发生故障问题,妨碍到电力企业的正常运营。

所以,本文通过合理分析特高压直流系统存在的故障,同时制定出有效的处理方法,进而对相关技术人员形成一定的借鉴与启发。

关键词:特高压直流输电工程;常见故障;处理方法引言:一般而言,±800kV直流输电线路的电压等级最高,表现出输送距离非常长、输送容量最大的特点,在我国西电东送、北电南送能源应用过程当中发挥出很大的作用。

实际上,由于分布范围十分广泛,地理、气候以及社会环境非常复杂,受到不良影响因素的干扰,造成特高压直流输电线路出现故障,降低了直流系统运行的稳定性,带给送端与受端电网很大的不良影响,妨碍到广大民众的日常生活。

为此,加强对直流系统常见故障和处理方法的研究十分必要。

1.目前±800kV特高压直流输电系统运用状况的说明从目前的情况来看,国家电网公司应用特高压直流输电线路一共包含了4条,线路的长度总计7950km。

将4条线路当作例子,笔者查阅有关数据信息可知,在线路运行期间,一共产生了20次故障,同时,故障发生的次数与日俱增。

当线路产生故障之后,降低了供电效率。

现阶段,要求有关技术人员应该科学优化,合理分析目前特高压直流输电线路故障问题,不断改进技术,进一步增强特高压直流输电线路抵御故障的能力,进而确保直流系统运行的安全性[1]。

1.±800kV特高压直流输电系统的常见故障及处理方法在±800kV特高压直流输电线路故障发生以后,需要有关技术工作者分析了故障形成的原因,在这当中,主要包括了雷击故障、山火故障等不同类型的故障问题,因此需要有关技术工作者予以重视。

1.±800kV特高压直流输电系统的山火故障及处理方法一般来说,山火故障发生时,一般处于晴天的气候环境当中,十分干燥,风速非常快,湿度非常小。

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高压直流输电系统的保护
XX班程思锦
摘要:简单介绍高压直流输电组成,重点阐述高压直流系统故障及保护功能配置。

关键词:高压直流输电;直流输电优缺点;直流故障;保护原理;0 引言
我国地势辽阔,地形复杂,主要的电力资源分布在西部,而东部沿海地区却是用电大省,如何让西部的电以最小的损耗输送到东部成为我国电力行业的课题。

直流输电线路相对交流几乎无无功损耗,输送距离更远等众多优点,因此,高压直流输电就很值得研究。

1 高压直流系统组成
高压直流系统组成部分:三相电源,换流站,输电电缆或者架空线,换流站,交流电网。

三相电源是向电网输出电能。

电源端的换流站的功能是将交流电变成直流电。

输电电缆或者架空线是将直流电进行远距离输送。

交流电端的换流站的作用是将直流电变成交流电并输送到交流电网上去。

交流电网的作用是将交流电输送到个电力用户。

换流站主要设备包括换流器、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流避雷器及控制保护设备等。

2 直流系统故障
直流输电系统发生的典型故障及其基本特点描述见下表。

3 保护原理及方法
3.1 故障原理
直流线路故障发生时,由于线路电容放电,短路点的故障电流会陡然升高,出过冲。

初始故障电流与线路波阻抗有关,比稳态电流值大很多,直流电流过冲的大小与平抗、电流调节器增益和时间常数、故
障点距离、直流电压和故障发生的时刻都有关系。

定电流调节器的作用会将稳态短路电流限制在一个较小的数值。

直流线路故障一般通过电流的暂态分量和电压变化量进行检测。

直流线路保护是以电压导数法为主保护、线路纵差保护、直流欠压保护作为后备保护;目前,许多工程的主保护也采用行波保护。

3.2 直流线路保护策略
直流线路保护策略应考虑:①直流线路保护只在整流侧有效。

②为了区分站内故障和直流线路故障,可以测量直流电流的时问变化率dl/dt。

正的dl/dt(正向电流增加)表明故障点在IDL测量互感器线路侧;负的dl/dt值表明故障点在直流场内。

③应考虑防止保护在下述情况下误动:整流、逆变侧发生交流故障;极起/停;逆变侧换相失败。

④通信异常时,电压水平部分将延时820 ms动作,以与交流系统后备保护时间进行配合。

3.3 直流线路保护动作顺序
直流线路保护出口信号会起动再起动逻辑。

再起动逻辑起动后,向控制系统发出移相去游离命令,系统将移相到164,并保持一段时间,这段时间是系统的去游离时间(大约200~500 ms),使闪络故障经过充分去游离,线路绝缘性能恢复到能够承受正常电压。

移相去游离命令之后立即形成再起动命令,将角度拉到60。

左右,进行线路再起动,这种状态维持一个较短的时间(4 ms),防止线路开路引起峰值整流过电压。

如果再起动成功,恢复正常送电;如果不成功,可以进行多次再起动,甚至降压再起动,试图将直流电压降低水平运行,这
也是直流输电的优势之一。

三常直流输电工程全压再起动次数为3次(去游离时间分别为150、200 ms和300 ms)、降压再起动次数为1次。

4 结论
由于直流输电的特殊性,其保护具有以下特点:
(1)直流系统保护策略设计应综合考虑交、直流系统故障,并予以区别对待,交流保护与直流保护应正确地协调配合。

(2)直流系统保护策略设计应结合直流控制。

(3)保护原理从交流保护中吸取经验,又根据直流故障情况具有自己的特点。

(4)直流系统保护对保护的防拒动性和防误动性要求都较高。

(5)直流保护按极配置,检测到一个极的故障后只能停运故障极,不能影响另一个极的正常运行。

(6)保护动作的执行要区别不同的故障状态或阶段,以改善直流暂态性能,减少停运和避免设备遭受过应力。

(7)直流保护系统的自检功能是保证保护实施可靠性的重要指标,也是保护系统冗余配置和出口逻辑设计的重要保障之一。

参考文献
【1】龙英袁清云高压直流输电系统的保护策略中文科技期刊2期【2】雒铮朱韬析直流线路后备保护研究中文科技期刊2期。

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