高压直流输电系统行波保护的研究

高压直流输电在我国电网中的应用越来越广泛,对于电力系统的安全性和可靠性能有了更高的要求,而直流输电系统的核心是保护系统的研究,输电系统能否稳定运行直接影响整个电力系统的运行情况,因此对于高压直流输电系统及其保护性能的研究是十分必要的。本文建立了两端直流输电系统的数学模型,对几种常见故障进行仿真,提出一种新型的基于小波变换的高压直流输电线路行波保护方案。主要研究内容包括:(1)建立12脉动双极型高压直流输电系统的Simulink/MATLAB仿真模型,采用CIGRE标准控制系统参数,对该模型的稳态运行、换流站内部故障情况、输电线路故障的情况分别进行了仿真实验,对仿真结果以及故障后暂态量变换规律进行分析。(2)分析行波信号在直流输电线路上的传播过程,研究故障后产生的行波信号中包含的暂态信息,并对波的折反射过程进行理论分析。(3)对于SIEMENSABB、公司的直流输电系统行波保护方案进行分析,比较两个方案的优缺点,在现有的行波保护方案的基础之上,将小波变换的方法引用到本文的行波保护方案中,对小波变换的原理进行了深入研究。(4)基于现有的行波保护原理的缺陷,提出一种基于小波分析的新型高压直流输电系统的行波保护方案。该方案将单端故障行波极性比较与故障测距相结合,并对输电线路上不同位置处的故障情况进行仿真,计算故障点准确的距离,快速定位直流线路的故障点位置,充分利用了反向电压行波信号的暂态信息,不需要考虑通讯通道问题,能够提高可靠性,工程成本较低。