向上特高压直流输电工程建模及线路保护定值研究

摘要

近年来，高压直流输电技术凭借其在远距离大功率输电方面的独特优势得到了快速发展和广泛应用。随着高压直流输电工程在电网中发挥的作用也越来越重要，系统运行的可靠性和安全性也随之需要重点提高完善。高压直流输电系统中，直流线路距离长，故障率高，因此直流线路区的继电保护成为近年来高压直流输电系统保护中急需完善提高的重要部分。所以，对直流线路区的保护进行仿真实验及分析研究，了解其故障特性并进一步完善其保护方案具有十分重要的意义。
　　本文首先简要介绍了高压直流输电系统的概况以及高压直流输电保护系统，并利用PSCAD/EMTDC电磁仿真软件搭建了基于向家坝-上海±800kV特高压直流输电工程的双极12脉动HVDC系统模型。之后，在对现有直流线路故障特性及其各保护判据进行了详细分析后，在HVDC系统模型上搭建各线路保护仿真模型并进行线路故障仿真实验，通过各保护模型得到各保护判据在发生直流线路区内不同故障和区外不同故障时的响应波形图。随后，对各保护判据的故障响应波形图进行总结分析，研究其动态特性，并由此总结出直流线路各保护的整定值的基本计算方法，以搭建的模型和得到的保护判据响应结果进行计算，得到保护方案。最后，在HVDC系统模型上对保护方案进行了仿真验证。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 高压直流输电保护系统与直流线路区保护

1.3 本文的主要工作

第2章 直流输电系统模型的建立

2.1 PSCAD/EMTDC仿真软件简介

2.2 HVDC系统模型

2.3 本章小结

第3章 高压直流输电线路保护

3.1 直流输电线路构成

3.2 直流输电线路的故障过程

3.3 直流输电线路行波保护

3.4 直流输电线路微分欠压保护

3.5 直流输电线路纵差保护

3.6 本章小结

第4章 HVDC系统的直流线路保护仿真

4.1 HVDC系统运行仿真

4.2 线路保护模型的建立

4.3 行波保护仿真

4.4 微分欠压保护仿真

4.5 线路纵差保护仿真

4.6本章小结

第5章 高压直流输电线路保护的整定方法

5.1输电线路保护的动态特性分析

5.2输电线路保护的整定计算

5.3整定计算算例

5.4线路保护方案验证

5.5本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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