特高壓輸電線路繼電保護(hù)算法的研究.pdf

1、隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)的提出和建設(shè)，超高壓(Extra High Voltage, EHV)輸電技術(shù)已不能滿足大區(qū)域互聯(lián)以及遠(yuǎn)距離輸電的要求，特高壓(Ultra High Voltage, UHV)遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的發(fā)展成為必然。特高壓輸電是互聯(lián)網(wǎng)中的核心部分，對其安全性和穩(wěn)定性的要求更加嚴(yán)格。特高壓輸電繼電保護(hù)則擔(dān)負(fù)著保障全網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要使命。因此，提高繼電保護(hù)算法的快速性和精確度對特高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。本文

2、從基于工頻量的繼電保護(hù)和基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)兩方面入手，分別提出了改進(jìn)的時域電容電流補(bǔ)償算法和改進(jìn)的分段普羅尼(Prony)算法用以提高特高壓輸電線路繼電保護(hù)的性能。
　　電容電流使特高壓輸電線路電流差動保護(hù)性能變差，采用常規(guī)的電容電流補(bǔ)償算法，雖對電容電流進(jìn)行了補(bǔ)償，但仍存在線路區(qū)內(nèi)故障時受故障點(diǎn)影響導(dǎo)致補(bǔ)償不精確的問題。為此，提出了一種基于故障測距的時域電容電流補(bǔ)償算法。該補(bǔ)償算法利用了故障暫態(tài)特性，能補(bǔ)償部分暫態(tài)電容電流，并

3、對電容電流進(jìn)行了精確補(bǔ)償。在保證區(qū)外故障可靠性的同時，大大提高了區(qū)內(nèi)故障時的靈敏度。
　　特高壓輸電線路電壓等級高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障信號中含有豐富的暫態(tài)成分。對于分析不連續(xù)或含突變性分量的故障信號，分段Prony算法比傳統(tǒng)Prony算法具有更高的計(jì)算精度和抗噪性能。本文在分析了現(xiàn)有的基于相對均方誤差(Mean Square Relative Error, MSRE)的分段Prony算法受噪聲干擾嚴(yán)重、分段不準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，提出了基于小

4、波變換的分段Prony算法，該分段方法抗干擾能力強(qiáng)、計(jì)算速度快，可提高故障信號中暫態(tài)分量的提取速度和精度。
　　此外，針對帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路故障相恢復(fù)電壓的特點(diǎn)，利用改進(jìn)的分段Prony算法對發(fā)生瞬時性故障和永久性故障時的故障相恢復(fù)電壓進(jìn)行了分析，可有效辨識帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路的故障性質(zhì)。同時分析了不同故障類型時特高壓輸電故障電流各線模分量主頻的特征，并提出基于線模分量主頻的故障選相方案。選相結(jié)果不受過渡電阻和故