混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究
《混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究》是依托西安交通大学，由张保会担任项目负责人的面上项目。
混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究基本信息
| 中文名 | 混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究 | 项目类别 | 面上项目 |
|---|---|---|---|
| 项目负责人 | 张保会 | 依托单位 | 西安交通大学 |
高压直流输电是远距离大容量电能输送的一种重要方式，然而受换流器结构的限制，传统高压直流系统存在换相失败等固有缺陷。整流侧采用电网换相换流器（LCC）、逆变侧采用电压源型换流器（VSC）的LCC-VSC混合直流输电系统既能够避免换相失败的发生，同时相较于纯柔性直流输电系统可降低成本，是未来高压直流输电的重要发展方向之一。由于LCC-VSC混合高压直流输电系统两端结构不对称，故障后的特征与传统的直流输电系统相差较大，传统的直流输电线路保护方案在混合直流输电系统中不再适用，因而必须研究适用于LCC-VSC混合高压直流系统的线路保护方案。本项目针对LCC-VSC混合高压直流输电系统，通过对线路边界的频率特性、线路区内外故障的特征进行深入分析，研究了适用于混合直流输电系统的线路保护原理并构建了完整的保护方案。具体工作如下：在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台建立了详细的LCC-VSC混合直流输电系统电磁暂态仿真模型，并提出了一种模块化多电平换流器的快速仿真模型。分析了现有高压直流输电系统线路保护在混合直流输电系统中的适应性，指出传统直流输电线路保护应用于LCC-VSC混合直流输电系统中的最大问题在于：当VSC一侧线路限流平波电抗器较小时，整流侧单端量主保护难以区分对端线路区外故障和线路区内末端故障及高阻故障情况。通过理论推导和仿真实验，对线路两端边界的折反射频率特性、区内外故障特征、线路极间耦合特性进行了深入分析。在此基础上提出了多种利用单极单端信息的故障选极原理和利用双极单端信息的故障选极原理，提出了基于反行波变化量的单端量主保护新原理、基于线模首行波电压回升比的超高速单端量主保护新原理，并提出了基于电流故障分量极性特征的纵联保护和基于混合方向元件的纵联保护作为线路后备保护。仿真测试表明所提的保护原理在速动性、选择性、耐受过渡电阻等方面具有良好的性能，所提超高速单端量主保护新原理的故障选区速度理论上最快仅需数十微秒、且保护性能受过渡电阻影响较小，很好的解决了现有保护存在的问题。 2100433B
混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究造价信息
整流侧采用电网换相换流器、逆变侧采用电压源换流器的混合直流输电系统结合两种换流器的优势，可彻底避免传统直流输电系统换相失败问题，在我国具有广阔的应用前景。架空线输电的混合直流输电系统线路故障多为瞬时故障，直流系统无需停运，正确识别线路故障可减少系统停运次数、提高系统运行可靠性。由于混合直流输电系统线路两端换流站不同，一次元件配置不对称，故障后响应不同，不能直接使用两端对称的传统直流或柔性直流输电系统的线路故障甄别原理。本项目采用数字仿真、理论分析、算法研究相互结合的方法，分析混合直流输电系统线路两端边界特性，研究直流线路区内外故障特征，分别针对整流侧和逆变侧提出能够准确识别线路故障的甄别原理和判据，设计实现算法。最终构建一套完整的具有原理冗余的混合直流输电系统线路故障甄别与保护方案，并利用仿真数据验证其有效性。本项目的研究为混合直流输电系统保护技术的发展奠定基础。
混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究常见问题
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MMC是模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter)。基于MMC的柔性直流输电技术采用模块化设计，非常易于拓展，开关损耗较小，更适用于高压直流输电场合。模块化多电平换...
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直流输电现在中国处于发展的黄金期，2010--2015年期间国网大概有14条直流工程，锦屏-苏南（年底运行）、格尔木-拉萨（已完工）、溪洛渡-浙西（在建）、淮东-成都、哈密--郑州（在建）等；先前已建...
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高压直流输电（HVDC）的原理是利用稳定的直流电具有无感抗，容抗也不起作用，无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。输电过程为直流。常用于海底电缆输电，非同步运行的交流系统之间的连络等方面。高压...
混合高压直流输电系统直流输电线路保护原理研究文献
天广高压直流输电线路保护系统综述_邓本飞
第 36卷 第 19期 电力系统 保护与控 制 Vol.36 No.19 2008年 10月 1日 Power System Protection and Control Oct. 1, 2008 天广高压直流输电线路保护系统综述 邓本飞 （中国南方电网超高压输电公司天生桥局，贵州 兴义 562400） 摘要：天广直流作为一个长距离输电系统，在长达 1000 km的线路上发生各类故障的可能性及绝对数量都很高，因而直流线 路保护对系统的安全运行非常重要。 对天广直流系统采用的直流线路保护配置原则以及具体配置进行了介绍， 重点讲述了配 置每个保护的目的及其保护原理的特性分析；更进一步的，对于直流线路保护与交流线路保护的不同进行了分析总结。 关键词 : 天广直流； 高压直流线路； 行波； 保护； 故障恢复顺序 HVDC line protection summary o
基于变电站内高压直流输电系统直流偏磁现象分析
目前针对直流偏磁的研究大部分工作集中在直流偏磁发生以后变压器的运行特性以及针对变压器本体抑制直流偏磁的方法，在系统层面分析、抑制变压器直流偏磁尚属空白；另一方面随着我国高压直流输电的发展，在直流系统单极-大地运行时对变压器直流偏磁影响日益明显。因此对这一课题进行相关研究具有非凡的意义。
在一个高压直流输电系统中，电能从三相交流电网的一点导出，在换流站转换成直流，通过架空线或电缆传送到接受点；直流在另一侧换流站转化成交流后，再进入接收方的交流电网。直流输电的额定功率通常大于100兆瓦，许多在1000-3000兆瓦之间。
高压直流输电用于远距离或超远距离输电，因为它相对传统的交流输电更经济。
应用高压直流输电系统，电能等级和方向均能得到快速精确的控制，这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率，直流输电系统已经被普遍应用。
高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。它基本上由两个换流站和直流输电线组成， 两个换流站与两端的交流系统相连接。
直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。一般认为架空线路超过600-800km，电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展，换流设备造价逐渐降低直流输电近年来发展较快。我国葛洲坝一上海1100km、±500kV，输送容量的直流输电工程，已经建成并投入运行。此外，全长超过2000公里的向家坝-上海直流输电工程也已经完成，于2010年7月8日投入运行。该线路是目前（截至2011年初）世界上距离最长的高压直流输电项目。
- 中文名称
- 两端高压直流输电系统
- 英文名称
- two-terminal HVDC transmission system，TTDC transmission system
- 定 义
- 由两个高压直流输电换流站和连接它们的高压直流线路组成的高压直流输电系统。
- 应用学科
- 电力（一级学科），高压直流输电（二级学科）
《高压直流输电系统设备典型故障分析》共分8章，分别为高压直流输电换流站主要设备、高压直流输电系统设备事故处理原则、高压直流输电系统主设备故障分析、高压直流输电系统控制和保护设备故障分析、高压直流输电系统辅助设备故障分析、高压直流输电系统主设备事故预案、高压直流输电系统控制和保护设备事故预案、高压直流输电系统辅助设备事故预案。 2100433B
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