高压直流输电线路行波保护的研究

高压直流输电以其传输功率大、线路造价低、控制性能好等优点,在远距离、大功率输电中占有越来越重要的地位,世界发达国家都把它作为大容量、远距离送电和异步联网的主要手段。我国也因“西电东送,南北互供,全国联网”,尤其是近年来国家大力发展特高压,而使得高压直流输电成为电力建设的热点。然而根据葛上直流输电工程和天广直流输电工程的运行情况来看,目前国内外投运的直流线路继电保护装置普遍存在着可靠性不高,易误动等问题,因此如何提高直流输电线路保护的可靠性是我国发展直流输电亟待解决的问题。 本文首先介绍了高压直流输电工程的概况以及直流输电系统的构成和直流线路特性,在分析了直流线路故障的发生过程的基础上,引出了行波的概念,并进而阐述了行波保护的原理。然后在天广直流输电系统的基础上,建立了基于仿真软件PSCAD/EMTDC的高压直流输电线路行波保护的数学模型。对实际运行的天广直流工程中保护原理与判据进行了相应的仿真分析,并分别对ABB行波保护方案和SIEMENS行波保护方案进行了对比性分析。分析结果表明这两种方案都易受噪声的干扰和易误动。为此,本文引入了小波变换的数学工具,并应用到直流线路行波保护中,形成了基于小波变换的直流输电线路行波距离保护和电流极性比较式方向保护,并且对这两种保护原理进行了充分的数据仿真分析,仿真结果也验证了保护的可行性,为高压直流输电线路保护提供了理论依据和技术支持。