高压直流输电对交流电网继电保护影响及解决措施

摘要

交直流互联电网中,当交流电网发生故障时,直流输电系统有可能进入非正常运行状态,直流系统将产生与纯交流系统不同的电压电流波形。这种电压电流作用在交流继电保护中时,会对不同的继电保护装置产生不同的影响。论文分析了直流输电系统产生的电压电流波形的故障特征,并分别分析了直流输电系统故障对交流线路突变量方向保护、纵联距离保护、纵联差动保护三类高压线路保护的影响。经研究发现,直流输电系统故障对突变量方向保护和纵联距离保护的影响比较大,对纵联差动保护的影响比较小。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题的背景

1.2 课题的研究意义

1.3 国内外的研究现状

1.4 本文的主要工作

第二章 直流输电非正常运行时换流器交流母线处电磁暂态特征

2.1 CIGRE标准测试模型

2.2 直流系统附近交流系统故障时换流器母线处的电磁暂态特征

2.2.1 逆变侧交流线路故障

2.2.2 整流侧交流线路故障

2.2.3 换流器交流母线处故障特征总结

2.3 本章小结

第三章 交流线路突变量方向保护的仿真研究

3.1 青岛电网的线路保护的配置概况

3.2 突变量方向保护的基本原理

3.2.1 突变量的原理

3.2.2 突变量方向元件的方向判别原理

3.2.3 突变量方向元件的实现公式

3.3 南瑞RCS 901在PSCAD中的建模

3.4 突变量方向元件的仿真研究

3.4.1 突变量正方向元件应用于纯交流系统的仿真

3.4.2 突变量正方向元件应用于含有HVDC系统的仿真

3.5 本章小结

第四章 交流线路纵联距离保护的仿真研究

4.1 纵联距离保护的基本原理

4.2 各个公司距离元件的实现方式

4.2.1 南瑞RCS 902的距离方向继电器

4.2.2 四方CSLl101距离元件

4.2.3 南自PSL602距离方向元件

4.3 各个公司纵联距离保护的建模

4.3.1 南瑞RCS 902的建模

4.3.2 四方CSL101的建模

4.3.3 南自PSL602的建模

4.4 各个公司纵联距离保护的仿真

4.4.1 南瑞RCS 902的仿真研究

4.4.2 四方CSL101的仿真研究

4.5 选相元件的原理

4.5.1 突变量选相元件

4.5.2 序分量选相元件

4.5.3 对两种选相元件在含有直流馈入时的分析

4.5.4 序分量选相元件在含有直流馈入的系统中的仿真

4.6 本章小结

第五章 交流线路纵联差动保护的建模和仿真研究

5.1 四方CSL103差动保护原理

5.2 南瑞RCS931电流差动继电器

5.2.1 变化量相差动继电器

5.2.2 稳态Ⅰ段相差动继电器

5.2.3 稳态Ⅱ段相差动继电器

5.2.4 零序差动继电器

5.3 RCS 931的建模

5.4 四方CSL103的仿真研究

5.4.1 四方CSL103应用于纯交流系统时的动作情况

5.3.2 四方CSI103用于含直流馈入系统时的动作情况

5.4 南瑞RCS 93l的仿真研究

5.4.1 南瑞RCS 931应用于纯交流系统时的动作情况

5.4.2 南瑞RCS 931应用于含直流馈入的系统时的动作情况

5.5 本章小结

第六章 直流输电对交流保护影响的机理及解决措施

6.1 影响机理

6.2 解决措施

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况