換流站主設備保護關鍵技術研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 高壓直流換流站接線方式及主設備保護配置 2
1.1.1 換流變接線及運行方式 2
1.1.2 換流變差動保護 4
1.1.3 換流變零序差動保護 4
1.1.4 換流變零序過電流保護 6
1.1.5 換流器橋差保護 7
1.2 換流站關鍵設備相關保護異常動作行為及其風險 8
1.2.1 換流變引線及差動保護異常動作行為及其風險 9
1.2.2 換流變零序差動保護異常動作行為及其風險 9
1.2.3 換流變零序過電流保護異常動作行為及其風險 10
1.2.4 換流器橋差保護異常動作行為及其風險 11
1.2.5 直流輸電系統(tǒng)換相失敗引發(fā)換流變差動類保護異常動作行為及其風險 11
本章參考文獻 12
第2章 換流變引線及差動保護異常動作行為分析及對策研究 13
2.1 換流變空載合閘對稱性涌流產生機理 14
2.2 含換流站的特高壓直流輸電工程仿真模型 17
2.3 對稱性涌流引起換流變引線及差動保護誤動分析 19
2.4 基于豪斯多夫距離算法的換流變引線及差動保護判據 35
2.4.1 豪斯多夫距離算法的基本原理 35
2.4.2 基于豪斯多夫距離算法的差流波形相似性判斷 36
2.4.3 基于豪斯多夫距離算法的換流變引線及差動保護新判據 39
2.4.4 新判據的仿真驗證 41
2.4.5 新判據的動模試驗驗證 51
2.5 本章小結 54
本章參考文獻 54
第3章 換流變零序差動保護異常動作行為分析及對策研究 55
3.1 勵磁涌流工況下換流變零序差動保護誤動分析 56
3.1.1 勵磁涌流對中性線零序電流的影響 56
3.1.2 勵磁涌流對中性線CT傳變特性的影響及零序差動保護誤動分析 58
3.2 恢復性涌流工況下換流變零序差動保護誤動分析 60
3.2.1 恢復性涌流對零序電流的影響 61
3.2.2 恢復性涌流對中性線CT傳變特性的影響及零序差動保護誤動分析 62
3.3 基于標準動態(tài)時間彎曲距離的換流變零序差動保護輔助判據 64
3.3.1 動態(tài)時間彎曲距離方法 65
3.3.2 基于標準動態(tài)時間彎曲距離的輔助判據整定 66
3.3.3 判據的仿真驗證 68
3.3.4 現場錄波數據驗證 75
3.4 特殊工況下換流變零序差動保護誤動風險及對策 77
3.4.1 特殊工況場景及其對CT傳變特性的影響 78
3.4.2 特殊工況導致換流變零序差動保護誤動風險分析 79
3.4.3 基于S變換相位差的換流變零序差動保護附加閉鎖判據 84
3.5 本章小結 89
本章參考文獻 90
第4章 換流變零序過電流保護異常動作行為分析及對策研究 91
4.1 換流變空載合閘勵磁涌流對換流變零序電流的影響 92
4.2 外部故障切除恢復性涌流對換流變零序電流的影響 93
4.3 涌流引起換流變零序過電流保護誤動分析 94
4.3.1 勵磁涌流引起換流變零序過電流保護誤動分析 94
4.3.2 恢復性涌流引起換流變零序過電流保護誤動分析 100
4.4 基于相空間重構原理的換流變零序過電流保護閉鎖判據 103
4.4.1 相空間重構的基本原理 104
4.4.2 基于相空間重構技術構造換流變零序過電流保護閉鎖判據 105
4.4.3 換流變零序過電流保護附加閉鎖判據動作性能仿真驗證 109
4.5 本章小結 112
本章參考文獻 112
第5章 換流器橋差保護異常動作行為分析及對策研究 114
5.1 換流變空載合閘勵磁涌流對換流器橋差保護的影響 115
5.2 外部故障切除恢復性涌流對換流器橋差保護的影響 115
5.3 換流器橋差保護誤動分析 116
5.3.1 勵磁涌流引起換流器橋差保護誤動分析 118
5.3.2 恢復性涌流引起換流器橋差保護誤動分析 122
5.4 基于互近似熵算法的換流器橋差保護防誤動閉鎖方案 128
5.4.1 互近似熵算法的基本原理和計算步驟 128
5.4.2 換流器橋差保護防誤動閉鎖方案 131
5.4.3 換流器橋差保護防誤動閉鎖方案動作性能仿真驗證 133
5.5 本章小結 143
本章參考文獻 144
第6章 換相失敗對換流變保護動作行為影響分析及對策研究 145
6.1 直流輸電系統(tǒng)換相失敗及后續(xù)換相失敗的影響因素 146
6.1.1 換相失敗發(fā)生的原因 146
6.1.2 弱交流系統(tǒng)逆變側故障導致后續(xù)換相失敗 146
6.1.3 諧波流入導致后續(xù)換相失敗 147
6.1.4 逆變側變壓器合閘導致后續(xù)換相失敗 151
6.2 換相失敗對換流變差動保護的影響及對策 151
6.2.1 交流系統(tǒng)外部故障恢復期間換流變差動保護差流波形特征 152
6.2.2 換相失敗對換流變差動保護動作性能的影響 160
6.2.3 換流變差動保護延時動作解決方案 165
6.3 后續(xù)換相失敗引發(fā)換流變零序差動保護誤動分析及對策 171
6.3.1 后續(xù)換相失敗引發(fā)換流變零序差動保護誤動分析 172
6.3.2 換流變零序差動保護誤動行為的仿真驗證 175
6.3.3 基于頻帶幅值比的換流變零序差動保護防誤動策略 176
6.4 本章小結 182
本章參考文獻 183