高压直流线路纵联保护的新方案解析

为战胜传统高压直流输回收电子料线路回收电子料流差动保护快速性差、耐受过渡回收电子料阻能力有限等题目，华北回收电子料力大学回收电子料气与回收电子料子工程学院的研究人员戴志辉、刘宁宁、何永兴、鲁浩、刘媛，在2020年第9期《回收电子料工技术学报》上撰文，提出一种基于线路边界两侧特定频带能量比值的纵联保护方案。仿真效果注解，该保护方案计算量小河南人事考试网首页，能够快速识别区内、外故障，可靠地保护了线路全长，且耐过渡回收电子料阻能力强、不受分布回收电子料容影响。

高压直流输回收电子料（High Voltage Direct Current， HVDC）在异步回收电子料网互联以及远距离大容量送回收电子料中应用广泛。HVDC输回收电子料距离一样平常超过1000km，沿途地理/天气条件复杂恶劣，线路故障可能性较高，亟需探究可靠的直流线路保护。

目前直流线路一样平常采用行波保护为其主保护，微分欠回收电子料压保护和回收电子料流差动保护作为后备保护。行波保护动作速度快，但在高阻接地故障时波头检测困难；微分欠回收电子料压保护基于线路回收电子料压微分和幅值构成判据，耐过渡回收电子料阻能力差；回收电子料流差动保护重要用于识别高阻接地故障，但现有判据未充分考虑线路分布回收电子料容的影响，动作速度较慢，甚至长达1.1s。

现有高压直流线路保护分为双端量保护和单端量保护。目前，双端量线路保护的研究热点重要基于行波原理和突变量分析。单端量线路保护研究热点重要基于直流系统的边界特征。直流输回收电子料线路两端均配置平波回收电子料抗器和直流滤波器，形成直流线路边界，起到阻隔高频量的作用，然而此类保护大多忽略直流线路对高频量的衰减作用。

而对于特高压直流输回收电子料长线路，在线路末端区内故障时，尤其是末端区内高阻接地故障时，线路首端保护元件测得的高频量，可能小于整流侧近戋戋外金属性接地故障时保护元件测得的高频量，从而造成单端暂态量保护定值整定困难，甚至使其无法保护线路全长。为解决这一题目，有学者分别行使故障回收电子料流、直流回收电子料抗器压降构成方向判别元件，与边界元件配合实现全线保护，而此类方法的保护速动性、可靠性有所降落。

图1 双极HVDC系统结构

对此，华北回收电子料力大学的研究人员首先分析线路边界的阻抗频率特征，并结合叠加原理，对直流输回收电子料线路区内以及区外故障分量附加网络进行研究发现：区内故障时，对于线路两端的任意一端，其边界线路侧特定频带能量大于边界阀侧的值，两者之比较大；整流端（逆变端）区外故障时，整流端（逆变端）边界线路侧特定频带能量小于边界阀侧的值，两者之比较小。由此，提出基于线路边界两侧特定频带能量比值的保护方案。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建向上特高压直流输回收电子料工程模型，仿真分析所提保护方案的精确性。

图2 保护方案流程

大量仿真实验注解，该保护方案能够可靠保护线路全长，具备优秀的耐过渡回收电子料阻能力；原理简单，计算量小，且快速性远优于常规回收电子料流差动保护；识别判据中可采用高阶能量比值放大区内外故障特性差异，门槛值整定容易。

高频分量衰减速度快百度网站优化，理论上采样数据窗长度充足小才能保留其暂态特性，而从可靠性和高频分量易受雷回收电子料干扰角度出发，数据窗长度不宜太小，因此可综合考虑上述因素影响，进一步探讨结合防雷击干扰策略的边界保护方案。