換流站主設(shè)備保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 高壓直流換流站接線(xiàn)方式及主設(shè)備保護(hù)配置 2
1.1.1 換流變接線(xiàn)及運(yùn)行方式 2
1.1.2 換流變差動(dòng)保護(hù) 4
1.1.3 換流變零序差動(dòng)保護(hù) 4
1.1.4 換流變零序過(guò)電流保護(hù) 6
1.1.5 換流器橋差保護(hù) 7
1.2 換流站關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 8
1.2.1 換流變引線(xiàn)及差動(dòng)保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 9
1.2.2 換流變零序差動(dòng)保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 9
1.2.3 換流變零序過(guò)電流保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 10
1.2.4 換流器橋差保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 11
1.2.5 直流輸電系統(tǒng)換相失敗引發(fā)換流變差動(dòng)類(lèi)保護(hù)異常動(dòng)作行為及其風(fēng)險(xiǎn) 11
本章參考文獻(xiàn) 12
第2章 換流變引線(xiàn)及差動(dòng)保護(hù)異常動(dòng)作行為分析及對(duì)策研究 13
2.1 換流變空載合閘對(duì)稱(chēng)性涌流產(chǎn)生機(jī)理 14
2.2 含換流站的特高壓直流輸電工程仿真模型 17
2.3 對(duì)稱(chēng)性涌流引起換流變引線(xiàn)及差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 19
2.4 基于豪斯多夫距離算法的換流變引線(xiàn)及差動(dòng)保護(hù)判據(jù) 35
2.4.1 豪斯多夫距離算法的基本原理 35
2.4.2 基于豪斯多夫距離算法的差流波形相似性判斷 36
2.4.3 基于豪斯多夫距離算法的換流變引線(xiàn)及差動(dòng)保護(hù)新判據(jù) 39
2.4.4 新判據(jù)的仿真驗(yàn)證 41
2.4.5 新判據(jù)的動(dòng)模試驗(yàn)驗(yàn)證 51
2.5 本章小結(jié) 54
本章參考文獻(xiàn) 54
第3章 換流變零序差動(dòng)保護(hù)異常動(dòng)作行為分析及對(duì)策研究 55
3.1 勵(lì)磁涌流工況下?lián)Q流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 56
3.1.1 勵(lì)磁涌流對(duì)中性線(xiàn)零序電流的影響 56
3.1.2 勵(lì)磁涌流對(duì)中性線(xiàn)CT傳變特性的影響及零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 58
3.2 恢復(fù)性涌流工況下?lián)Q流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 60
3.2.1 恢復(fù)性涌流對(duì)零序電流的影響 61
3.2.2 恢復(fù)性涌流對(duì)中性線(xiàn)CT傳變特性的影響及零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 62
3.3 基于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的換流變零序差動(dòng)保護(hù)輔助判據(jù) 64
3.3.1 動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離方法 65
3.3.2 基于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的輔助判據(jù)整定 66
3.3.3 判據(jù)的仿真驗(yàn)證 68
3.3.4 現(xiàn)場(chǎng)錄波數(shù)據(jù)驗(yàn)證 75
3.4 特殊工況下?lián)Q流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策 77
3.4.1 特殊工況場(chǎng)景及其對(duì)CT傳變特性的影響 78
3.4.2 特殊工況導(dǎo)致?lián)Q流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分析 79
3.4.3 基于S變換相位差的換流變零序差動(dòng)保護(hù)附加閉鎖判據(jù) 84
3.5 本章小結(jié) 89
本章參考文獻(xiàn) 90
第4章 換流變零序過(guò)電流保護(hù)異常動(dòng)作行為分析及對(duì)策研究 91
4.1 換流變空載合閘勵(lì)磁涌流對(duì)換流變零序電流的影響 92
4.2 外部故障切除恢復(fù)性涌流對(duì)換流變零序電流的影響 93
4.3 涌流引起換流變零序過(guò)電流保護(hù)誤動(dòng)分析 94
4.3.1 勵(lì)磁涌流引起換流變零序過(guò)電流保護(hù)誤動(dòng)分析 94
4.3.2 恢復(fù)性涌流引起換流變零序過(guò)電流保護(hù)誤動(dòng)分析 100
4.4 基于相空間重構(gòu)原理的換流變零序過(guò)電流保護(hù)閉鎖判據(jù) 103
4.4.1 相空間重構(gòu)的基本原理 104
4.4.2 基于相空間重構(gòu)技術(shù)構(gòu)造換流變零序過(guò)電流保護(hù)閉鎖判據(jù) 105
4.4.3 換流變零序過(guò)電流保護(hù)附加閉鎖判據(jù)動(dòng)作性能仿真驗(yàn)證 109
4.5 本章小結(jié) 112
本章參考文獻(xiàn) 112
第5章 換流器橋差保護(hù)異常動(dòng)作行為分析及對(duì)策研究 114
5.1 換流變空載合閘勵(lì)磁涌流對(duì)換流器橋差保護(hù)的影響 115
5.2 外部故障切除恢復(fù)性涌流對(duì)換流器橋差保護(hù)的影響 115
5.3 換流器橋差保護(hù)誤動(dòng)分析 116
5.3.1 勵(lì)磁涌流引起換流器橋差保護(hù)誤動(dòng)分析 118
5.3.2 恢復(fù)性涌流引起換流器橋差保護(hù)誤動(dòng)分析 122
5.4 基于互近似熵算法的換流器橋差保護(hù)防誤動(dòng)閉鎖方案 128
5.4.1 互近似熵算法的基本原理和計(jì)算步驟 128
5.4.2 換流器橋差保護(hù)防誤動(dòng)閉鎖方案 131
5.4.3 換流器橋差保護(hù)防誤動(dòng)閉鎖方案動(dòng)作性能仿真驗(yàn)證 133
5.5 本章小結(jié) 143
本章參考文獻(xiàn) 144
第6章 換相失敗對(duì)換流變保護(hù)動(dòng)作行為影響分析及對(duì)策研究 145
6.1 直流輸電系統(tǒng)換相失敗及后續(xù)換相失敗的影響因素 146
6.1.1 換相失敗發(fā)生的原因 146
6.1.2 弱交流系統(tǒng)逆變側(cè)故障導(dǎo)致后續(xù)換相失敗 146
6.1.3 諧波流入導(dǎo)致后續(xù)換相失敗 147
6.1.4 逆變側(cè)變壓器合閘導(dǎo)致后續(xù)換相失敗 151
6.2 換相失敗對(duì)換流變差動(dòng)保護(hù)的影響及對(duì)策 151
6.2.1 交流系統(tǒng)外部故障恢復(fù)期間換流變差動(dòng)保護(hù)差流波形特征 152
6.2.2 換相失敗對(duì)換流變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作性能的影響 160
6.2.3 換流變差動(dòng)保護(hù)延時(shí)動(dòng)作解決方案 165
6.3 后續(xù)換相失敗引發(fā)換流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析及對(duì)策 171
6.3.1 后續(xù)換相失敗引發(fā)換流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析 172
6.3.2 換流變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)行為的仿真驗(yàn)證 175
6.3.3 基于頻帶幅值比的換流變零序差動(dòng)保護(hù)防誤動(dòng)策略 176
6.4 本章小結(jié) 182
本章參考文獻(xiàn) 183