發(fā)布時間：2020-05-04 10:30

【摘要】：為快速檢測并切除特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線故障,提出了一種基于高頻電壓突變量的高壓直流輸電接地極引線故障監(jiān)測方法。首先分析了接地極引線接地故障時高頻電壓的特性,在此基礎上,提出了利用高頻電壓突變量作為判據檢測接地極引線故障的新方案。所提出的故障監(jiān)測方法不受高頻信號下接地極引線阻抗—距離非單調性質的影響,有一定的抗過渡電阻的能力,對接地極引線參數測量誤差具有較強的適應性。并且,該算法可以直接應用于現有的接地極故障監(jiān)視系統(tǒng)(ELIS)中,無需額外的硬件投資。為驗證所提出方案的性能,基于電磁暫態(tài)仿真程序PSCAD進行了數字仿真試驗,結果表明,當過渡電阻小于200?時,該方法均能靈敏可靠地識別并隔離故障,其在電力系統(tǒng)中具有良好的應用前景。
【圖文】：

母咂檔繆雇槐潿韻唄飯收轄鈉斜媸�。�?先，在研究接地極引線在故障時高頻電壓特性的基礎上，提出了基于高頻電壓突變量的故障監(jiān)測判據。其次，分析了該判據在經過渡電阻故障時的性能。最后，利用電磁暫態(tài)仿真程序PSCAD驗證了方法的有效性。仿真結果表明：該原理能夠有效地識別接地極線路故障，具有一定的抗過渡電阻能力，具有較好的應用前景。1基于高頻電壓突變量的接地極引線故障監(jiān)測原理1.1基于高頻信號注入的接地極引線故障監(jiān)測系統(tǒng)硬件結構目前，接地極引線故障監(jiān)測普遍采用高頻電流注入法，其系統(tǒng)硬件結構如圖1所示。本文所提出的基于高頻電壓突變量的接地極引線故障監(jiān)測方法在此基礎上實現。由圖1可知，高壓直流輸電工程接地極引線采用雙回并架的方式將雙極不平衡電流輸送至接地極，雙回線路共用一套接地極引線故障監(jiān)測裝置對線路故障狀態(tài)進行檢測。為提高故障監(jiān)測的可靠性并防止高頻電流注入換流站，在接地極線路兩端還分別串聯了一個截止頻率為13.95kHz的阻波器。其中，為減少線路上的駐波效應，接地極址側的并聯濾波器還會配置并聯電阻，并聯電阻的阻值Rp與接地極線路的波阻抗Zc相匹配[21]，即pcR≈Z(1)1.2接地極引線故障特性分析由于接地極引線采用同桿雙回架設方式，因此存在雙回同點接地以及單回接地兩種故障類型，，以下將分別加以分析。1.2.1雙回接地極引線同點接地故障接地極引線出現倒塔等嚴重故障時，可能出現雙回線路同點接地的情況，該工況下的故障分量網絡如圖2所示。圖2中，M、N點為接地極引線的首末兩端，F點為故障點，UZ為正常運行時，故障點的運行電壓。由于接地極線路末端電阻與線路波阻抗匹配，因此線路各點電壓和電流有效值分別相等。因此，有圖1基于高頻電壓突?

咂檔緦髯?入換流站，在接地極線路兩端還分別串聯了一個截止頻率為13.95kHz的阻波器。其中，為減少線路上的駐波效應，接地極址側的并聯濾波器還會配置并聯電阻，并聯電阻的阻值Rp與接地極線路的波阻抗Zc相匹配[21]，即pcR≈Z(1)1.2接地極引線故障特性分析由于接地極引線采用同桿雙回架設方式，因此存在雙回同點接地以及單回接地兩種故障類型，以下將分別加以分析。1.2.1雙回接地極引線同點接地故障接地極引線出現倒塔等嚴重故障時，可能出現雙回線路同點接地的情況，該工況下的故障分量網絡如圖2所示。圖2中，M、N點為接地極引線的首末兩端，F點為故障點，UZ為正常運行時，故障點的運行電壓。由于接地極線路末端電阻與線路波阻抗匹配，因此線路各點電壓和電流有效值分別相等。因此，有圖1基于高頻電壓突變量故障監(jiān)測的硬件結構Fig.1Structureofhigh-frequencyvoltagevariation-basedUHVDCgroundelectrodelinefaultmonitoringsystem圖2接地極線路雙回同點接地故障分量網絡Fig.2Faultcomponentnetworkfordoubleelectrodelinefault

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