超高压输电线路自适应电流差动保护原理的研究

论文摘要

随着我国电网和电力数字通信网的快速发展,基于光纤的数字式分相电流纵差保护,以其优越的性能,必将成为我国电力系统的超高压以及正在出现的特高压输电线路的首选主保护。论文结合最新的数字式继电保护技术,对超高压线路差动保护的原理与技术进行了较系统的研究。论文分别对超高压线路分相电流差动的全电流差动保护判据、零序电流差动保护判据、基于故障分量的差动保护和基于故障瞬时分量采样值差动保护判据进行了分析研究。基于故障瞬时分量采样值差动保护既具有故障分量差动保护的高精度和可靠性又具有采样值差动保护的速动性,并在此基础上,提出了电容电流的补偿方案和检测CT饱和的方法。采用单一判据的电流差动保护无法兼顾超高压线路对灵敏性、速动性、和可靠性的要求。本文对上述判据进行综合分析、取长补短,结合自适应原理,设计了一个总体性能最优的保护方案。即用基于故障分量采样值差动保护反应严重故障;用高灵敏差动的判据经延时反应轻微故障,用相量差动保护判据反应转移性和发展性故障;用零序电流差动保护判据反应轻微的高阻接地故障;ATP(theAlternative Transients Program)仿真分析表明该方案具有良好的反时限特性,切除速度快,且可以反映高阻接地故障,是一种性能良好的超高压线路电流纵差保护方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超高压输电线路发展综述
• 1.3 超高压线路保护的特点和基本要求
• 1.4 电流差动保护的发展历史与研究现状
• 1.5 超高压线路自适应保护概述
• 1.6 论文的主要工作
• 第二章 自适应电流差动保护判据的研究
• 2.1 输电线路差动保护判据的基本原理
• 2.2 全电流差动保护判据分析与研究
• 2.2.1 动作判据的相位特性
• 2.2.2 动作判据的制动特性
• 2.2.3 负荷电流的影响
• 2.3 零序电流差动判据的分析与研究
• 2.3.1 区内故障特性分析
• 2.3.2 区外故障特性分析
• 2.4 基于故障分量的电流差动保护判据分析
• 2.4.1 线路两端工频故障分量电流的基本特征
• 2.4.2 故障分量差动与全电流差动的对比分析
• 2.4.3 故障电流的提取
• 2.4.4 故障分量差动的基本特征
• 2.5 采样值差动判据的分析与研究
• 2.6 基于故障分量采样值差动判据的分析与研究
• 2.6.1 R、S选取应满足的基本条件
• 2.6.2 R-S的取值
• 2.6.3 采样值差动保护模糊区
• 2.6.4 基于故障分量采样值差动保护外部故障动作边界的确定
• 2.7 本章小结
• 第三章 影晌电流差动保护灵敏性与可靠性的因素
• 3.1 电容电流对差动保护的影响及对策
• 3.2 差动电容电流的补偿措施
• 3.3 TA饱和对电流差动保护的影响及对策
• 3.4 差动保护抗TA饱和措施
• 3.5 TA断线的对策
• 3.6 本章小结
• 第四章 超高压线路自适应电流差动保护的方案设计
• 4.1 现有电流差动保护的优缺点比较
• 4.2 自适应分相电流差动保护综合判据的提出
• 4.3 电流差动保护自适应综合原理方案说明
• 4.4 电流差动自适应判据ATP仿真验证
• 4.4.1 全电流差动判据、故障分量差动判据、零序电流差动判据的ATP仿真研究
• 4.4.2 故障分量采样值差动判据的仿真研究
• 4.4.3 全电流差动判据与零序电流差动仿真对比研究
• 4.4.4 故障分量差动判据与全电流差动判据的的仿真对比研究
• 4.5 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录