特高压交直流混联电网等值计算及其相关继电保护研究

摘要

直流输电以及特高压输电的广泛应用使得特高压交直流混联成为我国电网的新特征。特高压交直流混联电网的安全稳定运行关系到整个电网的安全。特高压交直流混联电网的等值计算方法是研究特高压交直流混联电网继电保护暂态特性的基础。本文以华东电网为例，针对特高压交直流混联电网的特点，明确了特高压交直流混联电网等值的详细步骤。在保留直流回路和特高压网络的基本原则上，以直流回路和特高压网络为初始网络，按照树形发散结构向外扩展，作为内部网络，对内外网进行分割，并且利用电力系统分析软件（BPA）中的多端网络等值模块对外部网络进行等值，在电力系统电磁暂态仿真程序（PSCAD）中搭建了等值电网模型，着重强调了等值过程中需要特别注意的问题。并且在各个边界节点处进行单相接地短路和三相接地短路，测算各个边界节点的正序短路电流和零序短路电流，与 BPA中各个边界节点的对应的短路电流对比，对等值模型进行短路电流校验。校验表明，该等值方法不仅少了很多的繁杂计算过程，而且能够满足等值要求。
　　特高压电网的继电保护有其特殊性。电容式电压互感器（CVT）的应用以及分布电容的影响导致特高压网络距离保护产生暂态超越。等传变距离保护算法对CVT导致的暂态超越问题有明显的改善作用。为验证等传变距离保护算法的有效性，需要对等传变距离保护算法做动模实验验证。首先需要研制CVT的动态模拟实验模型。通过对CVT等值模型研究，设计CVT的动模模型，在动模实验实验室中传统PT二次侧加以改造，并且进行参数匹配设计，完成CVT的物理模型建模。经验证，该模型能够准确的模拟CVT的暂态特性，并且将模型应用于对等传变距离保护算法的动模实验研究。经动模实验验证，等传变距离保护算法与解微分方程算法相比收敛时间较短，测距性能较好。

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1 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 特高压交直流混联电网的等值技术研究现状

1.3 特高压交直流混联电网的距离保护研究现状

1.4 动模实验验证的必要性

1.5 论文的主要工作及章节安排

2 特高压交直流混联电网的等值计算方法

2.1 引言

2.2 等值原理

2.3 等值步骤

2.4 本章小结

3 CVT动态模拟模型研制

3.1 引言

3.2 CVT及其等值电路

3.3 CVT动态模拟模型研制

3.4 CVT暂态特性验证

3.5 本章小结

4 CVT暂态特性对距离保护影响的动模实验

4.1 引言

4.2 解微分方程算法原理

4.3 等传变理论距离保护算法原理

4.4 等传变距离保护算法的动模实验仿真

4.6 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

附录一 等值模型正序短路电流校验

附录二 等值模型零序短路电流校验

附录三 在学期间发表的学术论文和参加科研情况