背靠背VSC-HVDC并网复合系统中的UPFC保护方案研究

发布时间：2023-10-29 15:47

　　近年来国内外多次出现互联电网大停电事故,事故发生的主要原因包括故障排除后解列子系统恢复并列速度慢、联络线功率控制不力两个方面。为提高互联电网运行可靠性、可控性以及稳定性,愈来愈多的柔性交流输电装置将投入实际电网运行,UPFC(Unified Power Flow Controller,统一潮流控制器)作为目前功能最强大的新一代柔性交流输电装置,能够快速、灵活地对联络线功率进行控制,但是当UPFC检测到联络线发生故障时,为避免其内部电力电子设备损坏,UPFC必须迅速导通TBS(Thyristor Bypass Switch,晶闸管旁路开关)将串联侧换流器旁路,线路中的电气量将再次发生突变,从而可能导致常规保护的动作性能劣化。因此有必要研究一种适用于UPFC线路的保护配置方案。首先,本文在前期已研究的背靠背VSC-HVDC并网复合系统的基础上,分析了背靠背VSC-HVDC并网复合系统由并网模式切换为UPFC模式后对交流线路常规保护的影响,总结了常规保护在UPFC线路中动作性能劣化的原因。其次,分析了含UPFC的线路区内、外故障时线路两端故障暂态电流特征,得知在UPFC线路区内发生故障时,含...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于背靠背VSC-HVDC并网复合系统的研究现状
        1.2.2 UPFC对线路保护影响的研究现状
        1.2.3 含UPFC的线路新型保护研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 基于背靠背VSC-HVDC并网复合系统综合控制策略
    2.1 并网复合系统实现电网失步解列功能
    2.2 并网复合系统实现电网同期并列功能
    2.3 并网复合系统实现联络线功率控制功能
    2.4 失步解列、并网与联络线潮流综合控制策略
    2.5 本章小结
3 并网装置转为UPFC后对线路保护影响分析
    3.1 UPFC工作原理及本体保护动作分析
    3.2 UPFC对线路工频变化量方向保护的影响
        3.2.1 工频变化量方向保护原理
        3.2.2 UPFC对工频变化量方向保护的影响
    3.3 UPFC对线路距离保护的影响
        3.3.1 距离保护原理
        3.3.2 UPFC对距离保护的影响
    3.4 本章小结
4 UPFC线路故障暂态电流波形特征分析
    4.1 UPFC线路区内故障
    4.2 UPFC线路区外故障
    4.3 仿真验证
    4.4 本章小结
5 并网复合系统在UPFC模式下的保护配置方案
    5.1 基于故障暂态电流波形相似度的纵联保护
        5.1.1 Pearson相关系数
        5.1.2 保护判据的构造
        5.1.3 数据窗口和采样频率的选取
        5.1.4 UPFC未投入线路时的保护动作情况
        5.1.5 潮流水平和TBS导通时间对保护判据的影响
        5.1.6 过渡电阻对保护判据的影响
        5.1.7 TBS拒动对保护判据的影响
        5.1.8 噪声对保护判据的影响
    5.2 距离保护动作性能分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3858386