特高压电网线路保护研究

【摘要】：随着特高压输变电示范工程的建成投产,横跨全国的特高压电网将逐渐形成,有必要研究特高压电压等级下的电网的电磁暂态过程以及对超高压线路保护的影响,研究新的适合特高压输电线路的保护原理。 为了研究特高压电网的电磁暂态现象,基于PSASP和PSCAD/EMTDC软件中建立了特高压电网的仿真模型和RTDS模型,短路电流校核方法证明了仿真模型的可信度。建立了分布参数和集中参数两种特高压线路模型,基于特高压电网仿真模型设置了大量的故障和开关操作,详细分析了特高压输电线路故障暂态量的传递对临近超高压线路的影响,结果表明:特高压输电线路暂态量导致超高压线路非周期分量和谐波含量很大,并且衰减时间很慢,尤其是三次谐波。总的来说,测量点距离特高压线路越近,受到的影响越大。 基于特高压电网仿真模型和RTDS仿真模型对特高压电网纵联距离、纵联差动、纵联方向保护等线路主保护进行了仿真分析。结果表明:在设置的189中故障中,特高压输电线路南阳-晋东南段50%处三相短路时,临近的超高压线路斗笠-荆门段以及斗笠-樊城段会出现突变量差动保护误动作的情况。其余故障发生时超高压线路保护均能正确保护本线路。针对上述情况,在所述算法中增加前置低通滤波器后,保护动作特性明显改善,未发现满足保护判据的情况出现。 在能量平衡保护原有研究成果的基础上,本文利用1000kV特高压动模实验分析了能量平衡保护的保护效果,提出线路电阻采用整定值,线路电感和电容采用三个模分量参数平均值的校正方法,获得了较准确的实际线路参数,较好的消除了由于参数误差引起的外部故障时两种方法计算的能量曲线差异,能量平衡保护在各种复杂故障情况下仍能正确保护线路,单相接地故障时具有选相功能,可以作为特高压长线路的主保护。 本文最后对上述研究工作进行了总结,并指出了进一步研究的方向。