面向智能變電站的快速母線保護研究.pdf

1、變電站母線是電力系統(tǒng)中最重要的元件之一，一旦母線保護裝置發(fā)生拒動或誤動可能會產(chǎn)生嚴重的后果，甚至會造成區(qū)域電力系統(tǒng)的瓦解。目前廣泛采用的母線保護是基于工頻量的電流差動保護，但此類方法要求各出線的電流采樣值嚴格同步且保護性能易受電流互感器飽和與比例失調(diào)等因素的影響。同時，智能變電站的建設對繼電保護的性能提出了更高的要求，因此，無論是在理論研究上還是在實際工程應用上，研究適應于智能變電站的技術要求且性能可靠的母線保護都具有重要的意義和價值。

2、
　　基于分析母線區(qū)內(nèi)外故障時電氣量的暫態(tài)特征，論文提出了兩種新型快速母線保護方法。其一，根據(jù)行波傳輸理論，提出了一種方向行波波形積分式快速母線保護方法。理論分析表明:當母線故障時，在與故障母線相連的所有出線上檢測到的初始行波均來自于線路的背后，是正向行波;而某條出線發(fā)生故障時，在所有非故障線路上檢測到的初始行波是正向行波，而故障線路上檢測到的初始行波是反向行波。為提高可靠性，構造了一種積分判據(jù)。綜合分析故障后各條出線上正、反向行

3、波波形積分的比值關系，可以快速地識別出是母線故障還是線路故障。此外，針對傳統(tǒng)相模變換存在單一線模量不能反映所有故障類型的缺陷，根據(jù)相模變換的數(shù)學原理構建了一種新型相模變換矩陣。
　　其二，基于故障分量電流積分值的極性特征，提出了一種新型母線保護方法。理論分析表明:當母線故障時，與故障母線相連的所有出線上出口處的故障分量電流積分值的極性相同;而某條出線故障時，該出線出口處的故障分量電流的積分值的極性與其它出線的相反，據(jù)此可以構造母線

4、保護判據(jù)。為提高可靠性和抗干擾能力，對故障分量電流在一定時間段內(nèi)進行積分。此外，結合智能變電站的網(wǎng)絡和系統(tǒng)結構，設計了分布式母線保護方案。
　　然后，參照某地區(qū)超高壓變電站的500kV側一個半斷路器母線接線方式，利用PSCAD/EMTDC搭建了母線仿真模型。利用該平臺，對所提出的兩種母線保護方法進行了大量仿真，仿真結果表明所提方法魯棒性強、動作快速、可靠性高，其性能基本不受故障初始條件、串聯(lián)補償、開關操作、雷擊、電流互感器飽和等因