交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障仿真及換流站保護研究.pdf

1、為了適應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求，近年來我國大力發(fā)展高壓直流輸電，隨著一大批高壓直流輸電工程陸續(xù)建成投產(chǎn)，國內(nèi)電力系統(tǒng)已逐步進入交直流混聯(lián)電網(wǎng)高速發(fā)展的時代。交直流混聯(lián)電網(wǎng)主要由交流電網(wǎng)、直流線路和換流站設(shè)備等構(gòu)成，其中換流站的可靠安全運行是交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，但目前換流站繼電保護在運行中暴露出了一些問題，因此研究提高換流站繼電保護性能具有重要的意義。論文結(jié)合湖北電網(wǎng)實際情況，圍繞交直流混聯(lián)電網(wǎng)仿真建模及換

2、流站繼電保護等方面開展研究工作。
　　為了滿足交直流混聯(lián)系統(tǒng)故障特性與換流站繼電保護性能的分析需求，需要構(gòu)建詳細的故障暫態(tài)仿真模型，并對復雜的交流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行合理的簡化，建立以直流輸電系統(tǒng)為核心的局部電網(wǎng)仿真系統(tǒng)。本文以湖北電網(wǎng)為背景，基于PSCAD仿真平臺構(gòu)建了可供研究換流站及相關(guān)系統(tǒng)故障的龍政直流輸電系統(tǒng)模型，進而通過對交流電網(wǎng)的等值簡化，構(gòu)建湖北地區(qū)交直流電網(wǎng)的等值電磁暫態(tài)仿真網(wǎng)絡(luò)模型。并通過與完整電網(wǎng)故障網(wǎng)絡(luò)計算的結(jié)果進行

3、對比分析，驗證了所建電磁暫態(tài)等值模型滿足工程分析的要求。
　　基于上述交直流混聯(lián)電網(wǎng)暫態(tài)仿真模型，對換流站繼電保護的性能展開分析。通過仿真分析發(fā)現(xiàn)，在交直流系統(tǒng)發(fā)生某些操作和擾動期間，換流變壓器會發(fā)生和應涌流等復雜勵磁涌流現(xiàn)象以及零序環(huán)流導致互感器飽和等問題，有可能引起換流變壓器保護和換流閥保護誤動作。
　　針對目前換流站保護存在的上述缺陷，研究提出了基于站域信息共享的和應涌流識別方法，能夠有效防止和應涌流造成換流變差動保護