技术与应用
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柔性直流架空线路差模波特征优化方法
姜崇学, 焦鑫艳, 王佳成, 唐俊, 史艳刚
南京南瑞继保电气有限公司,南京 211102
Optimization method for differential mode wave characteristics of flexible direct current overhead lines
JIANG Chongxue, JIAO Xinyan, WANG Jiacheng, TANG Jun, SHI Yan’gang
NR Electric Co., Ltd, Nanjing 211102
摘要 随着柔性直流输电系统向高电压、大容量方向发展,采用架空线路成为工程选择的必然趋势。本文基于工程化应用场景,结合行波模型和计算量,运用离散小波变换和多分辨率解析方法分别对差模行波、直流电流、直流电压等电气量进行处理,得到其特征值,在远端区内故障和远端区外故障时对比三者的差异。针对差模行波特征值,对远端区内经过渡电阻的故障工况进行测试。结果表明,本文所述计算方法具有较好的选择性和灵敏性,且计算量小,能够满足实际工程需求。
关键词 :
柔性直流 ,
架空线 ,
行波保护 ,
小波变换
Abstract :With the development of flexible DC transmission systems towards high voltage and large capacity, the use of overhead lines has become an inevitable direction for engineering selection. This article is based on engineering application scenarios, combined with traveling wave models and computational complexity, using discrete wavelet transform and multi resolution analysis methods to process electrical quantities such as differential mode traveling wave, DC current and DC voltage, and obtain their respective eigenvalues. The differences between the three are compared and analyzed for faults in the remote area and faults outside the remote area. And for the differential mode traveling wave eigenvalues, the fault condition through transition resistance in the remote region is tested. The results show that the calculation method described in the article has good selectivity and sensitivity for differential mode traveling wave transformation, and the computational complexity is small, which can meet the practical needs of engineering.
Key words :
flexible DC
overhead lines
traveling wave protection
wavelet transform
收稿日期: 2024-02-02
基金资助: 国家电网公司总部科技项目(5100-202256001A-1-1-ZN)
作者简介 : 姜崇学(1987—),男,黑龙江省北安市人,硕士,高级工程师,主要从事直流输电系统控制保护研发工作。
引用本文:
姜崇学, 焦鑫艳, 王佳成, 唐俊, 史艳刚. 柔性直流架空线路差模波特征优化方法[J]. 电气技术, 2024, 25(5): 70-74.
JIANG Chongxue, JIAO Xinyan, WANG Jiacheng, TANG Jun, SHI Yan’gang. Optimization method for differential mode wave characteristics of flexible direct current overhead lines. Electrical Engineering, 2024, 25(5): 70-74.
链接本文:
http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2024/V25/I5/70
[1] 刘海金, 李斌, 温伟杰, 等. 柔性直流系统的线路保护关键技术与展望[J]. 电网技术, 2021, 45(9): 3463-3480. [2] 杨赛昭, 向往, 文劲宇. 架空柔性直流电网线路故障保护综述[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(22): 6600-6617. [3] 随顺科, 常昊添, 邹强, 等. 适用于混合级联直流输电系统的柔直换流器直流侧控制方法[J]. 电气技术, 2023, 24(4): 57-62. [4] 陈明泉, 肖世挺, 严昌华, 等. 厦门柔直工程高频谐波保护方案分析与试验[J]. 电气技术, 2023, 24(10): 79-84. [5] 王艳婷, 张保会, 范新凯. 柔性直流电网架空线路快速保护方案[J]. 电力系统自动化, 2016, 40(21): 13-19. [6] 龙磊. 特高压混合多端直流系统故障退站后处置方法研究[J]. 电气技术, 2023, 24(3): 44-51. [7] 董新洲, 汤兰西, 施慎行, 等. 柔性直流输电网线路保护配置方案[J]. 电网技术, 2018, 42(6): 1752-1759. [8] 雷顺广, 束洪春, 李志民. 基于桥臂功率特征的全-半混合型柔性直流输电线路保护[J]. 电工技术学报, 2023, 38(13): 3563-3575. [9] 周家培, 赵成勇, 李承昱, 等. 基于直流电抗器电压的多端柔性直流电网边界保护方案[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(19): 89-94. [10] 贾科, 冯涛, 赵其娟, 等. 基于单端暂态电流和差比的柔性直流配电系统断线保护[J]. 电力系统自动化, 2019, 43(8): 150-157. [11] 李文国, 马秉宇. 基于时域特征和小波分析的故障行波特征识别方法[J]. 电气技术, 2017, 18(5): 30-33. [12] 汤兰西, 董新洲, 施慎行, 等. 柔性直流电网线路超高速行波保护原理与实现[J]. 电网技术, 2018, 42(10): 3176-3186. [13] 李晔, 李斌, 刘晓明, 等. 基于反向行波幅值比的对称单极柔性直流系统行波方向保护[J]. 电工技术学报, 2023, 38(9): 2418-2434. [14] 单节杉, 任敏, 田鑫萃, 等. 基于故障电流回路特性的柔性直流架空线路纵联保护[J]. 电力系统自动化, 2022, 46(21): 152-159. [15] 李斌, 何佳伟, 李晔, 等. 基于边界特性的多端柔性直流配电系统单端量保护方案[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(21): 5741-5749. [16] 束洪春, 代月, 安娜, 等. 基于交叉重叠差分变换的MMC-HVDC线路故障识别方法[J]. 电工技术学报, 2021, 36(1): 203-214. [17] 高飘, 郑晓冬, 晁晨栩, 等. 基于边界暂态能量的多端柔性直流输电线路保护[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(17): 171-179. [18] 邓丰, 张振, 钟航, 等. 基于首行波主频分量的柔性直流输电线路单端量行波保护[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(15): 5797-5808. [19] 王婷, 杨明发. 基于改进型模块化嵌入式多电平换流器拓扑的HVDC直流故障清除策略[J]. 电气技术, 2020, 21(12): 17-22. [20] 陈淼, 贾科, 姚昆鹏, 等. 基于故障前行波极值时间的柔性直流线路单端量保护方法[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(10): 3742-3757.
[1]
吕俊超, 丁志远, 傅琪雯. 一种海上风电场柔直送出线单端保护方案 [J]. 电气技术, 2024, 25(4): 47-51.
[2]
姚璇, 南振乐, 杜文娟, 张博雅, 李奕萱. ±550kV直流气体绝缘金属封闭开关设备长期带电试验研究 [J]. 电气技术, 2024, 25(3): 46-52.
[3]
陈明泉, 林国栋, 晁武杰, 严昌华, 肖世挺. 厦门柔直工程交流故障穿越失败事件分析及改进措施 [J]. 电气技术, 2023, 24(2): 71-76.
[4]
乔美, 江海涛, 丁海峰. 海上换流站交直流系统关键试验方法 [J]. 电气技术, 2023, 24(11): 18-27.
[5]
陈明泉, 肖世挺, 严昌华, 施清山, 吴金福. 厦门柔直工程高频谐波保护方案分析与试验 [J]. 电气技术, 2023, 24(10): 79-84.
[6]
张文锋, 李志伟, 张国建, 林敢. 山区35kV架空线路雷击特性仿真分析 [J]. 电气技术, 2022, 23(9): 19-28.
[7]
朱道俊, 张文锋, 李国彬. 基于熵权和TOPSIS法的山区35kV架空线路雷击风险评估 [J]. 电气技术, 2022, 23(8): 23-30.
[8]
白国岩, 李春宝, 孟繁丞, 李沐书, 马文忠. 多端柔性直流输电系统的自适应下垂控制策略研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(5): 1-8.
[9]
卢宇, 姜崇学, 汪楠楠, 祝万. 柔性直流电网站间协调控制功能及稳控配合研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(4): 63-69.
[10]
李辉, 吴海, 胡国, 鲍柏舟. 基于GOOSE通信技术的直流配电网分布式区域保护方法 [J]. 电气技术, 2022, 23(4): 70-75.
[11]
王琦, 杨张斌, 彭代晓, 刘小勇. 柔性直流输电阀控及子模块控制全接入试验系统设计 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 40-47.
[12]
王康, 高伟, 杨耿杰. 基于高频分量的配电网高阻接地故障识别 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 61-66.
[13]
陈明泉, 晁武杰, 胡文旺, 黄均纬, 严昌华. 基于选相跳闸和无接地点跳闸的厦门柔直工程提升方案 [J]. 电气技术, 2022, 23(11): 92-98.
[14]
莫少雄. 中压柔性直流铁路牵引供电系统运行域模型 [J]. 电气技术, 2022, 23(10): 41-50.
[15]
刘美, 纽春萍, 姬忠校, 刁兆炜, 牛立壮. 基于变分模态分解的光纤电流传感器小波去噪方法 [J]. 电气技术, 2021, 22(4): 7-11.