高压直流输电典型故障控制保护策略的研究

直流输电系统的运行性能极大地依赖于其控制保护系统,有必要对直流输电系统故障情况时的相应控制保护策略进行研究。在PSCAD/EMTDC仿真软件环境下,对三峡—上海高压直流输电系统进行了详细的电磁暂态建模,基于此模型,对直流输电系统的两种典型故障,即对换相失败和直流线路故障进行仿真,研究其控制保护策略。对于换相失败进行了故障机理分析、总结故障原因,并计算分析了各个因素对换相失败的影响。在换相失败基本的控制保护策略基础上,提出附加控制保护功能模块,分别从交直电流差动,交流对称、不对称故障来相应增加关断角数值,经理论分析和仿真结果表明,该模块对换相失败恢复过程更加迅速有效。对于直流线路故障进行故障机理分析,研究不同位置不同类型的直流线路故障特征,在此基础上提出线路故障控制保护策略,仿真分析两种典型行波保护原理、影响因素和动作特性,提出改进的行波保护并验证其可提高保护的动作性能。最后,依据项目研究需求,并结合典型故障控制保护策略研究,对高压直流输电系统控制保护体系框架的构建相关内容进行理论研究,阐述高压直流输电对控制保护系统功能的要求,控制保护系统的配置和设计的基本原则以及控制保护系统各层次功能和控制范围三个方面。