特高压直流输电线路保护新技术

特高压直流输电线路保护新技术

(国网冀北电力有限公司检修分公司大同分部037038)

摘要:在我国不断发展的社会经济条件下,对电力的需求量也在不断的增加,因为我国的众多的企业要想进行相关的企业生产就必须依靠电气化设备,电气化设备的正常运行就应当需要较多的电量,随着我国的企业化发展,企业的数量正在逐年的增加。在这种情况下,我国就需要建立能够传输更大电量的特高压直流输电线路,但是在这种线路的建设和使用的过程中会出现较多的问题[1]。因此提高特高压直流输电线路的保护性能,对于我国的经济发展和电力传输系统的安全起着重要的作用。针对这种情况我国更应当加大对特高压直流输电线路保护技术的研究。

关键词:特高压直流输电;直流线路输电;保护新技术

一、特高压直流输电线路的保护现状

在我国现如今普遍的输电线路中,较为重要的就是高压直流输电,高压直流输电系统在整个电力供应系统中起着主干作用,是整个供电系统的核心部分。直流供电系统之所以具有这样的地位,与其本身所具备的优点是密不可分的,这种高压直流输电中具备着高效便捷的优点。我国为了能够为企业的生产和国家的建设提供足够的电能,在我国广阔的陆地上建设了大量的供电线路,其中高压直流的供电线路在这之中占有较大的比重,在高压直流线路所通过的地域中难免有一些环境恶劣、气候较差的地区,在这些地区中的线路易受到外界环境的影响,产生线路的损毁从而影响整个地区的高压直流供电。高压直流的线路发生一定的故障不仅仅会降低线路的供电效应,还可能会影响整个电力系统的稳定性,在我国的发展中就发生过多起因线路故障而造成的区域电力的供应不足导致停电的现象。在这些故障发生后,线路的工作人员和研究人员一般都会进行问题的探究和解决,在这些出现的问题中,较多的就是在供电设备的设计中存在问题或者是在原件的制造过程中存在一定的质量问题。这些问题都会对线路的正常运行起着决定性的作用,这些影响线路稳定运行的因素中尤其是以线路的设计影响最大,这种线路的设计是整个线路铺设并加以使用的前提[2],在设计方案的制作过程中如果设计的线路符合实际的情况,那么在线路的使用中就可以避免很多的故障发生。对于现如今多发的特高压电的线路故障说明我国在线路的保护和线路的设计中依旧还有较多的事情需要做,这些事情完成与否关系到我国的高压直流输电系统能否实现更加稳定,更加可靠的目标。这样研究目标的实现可以为我国的社会价值和经济效益带来极大的好处。

目前我国在高压电的线路保护上主要采用的是国外的原理,采用国外的运行技术,就要购进大量的设备进行运行,这些设备的正常运行使高压直流线路在发生故障时,在发生故障处能够进行相应的波流反传,这样的反传播就叫做反行波。现在的国内国外设备大都是采用这种反行波进行故障的识别。但是这种反行波是在故障发生后才出现的一种波信息,传播速度受到外界环境的影响较大,国内外在高压线路的保护上还存在一些研究方案,但是这些研究方案在进行实行的时候总是具有不同的缺陷,鉴于在众多研究的方案中所存在的问题以及在方案实行过程中所出现的众多缺陷,电力保护系统的研究人员进行了更为深入的研究方案,并且在研究过后提出了基于小波变换的直流输电线路行波方向的保护原理。在这种研究技术中为了保证载波的传递稳定性加入了众多的研究方案。通过研究人员不懈努力研究出来的线路保护方案一定会为我国的线路研究带来重大的突破。

二、在整个特高压直流输电线路保护中所存在的问题

现在的线路保护中存在众多的问题,但是这些的问题如果总结起来,总共就分为两大类,这两大类的问题一方面是线路上保护波的问题,现如今我国的高压线路保护主要采用的就是行波保护和微分欠压保护[3],这两种保护方案中所存在的问题就是在进行线路保护时存在着灵敏度不高、整定困难、保护的时间较短、耐受故障电阻差的缺点。因此在我国所研究的新型保护方案中应当着重的解决这方面的内容,并且解决现有的主保护存在拒动率高的问题。另一个较大的问题就是在线路的设计过程中,没有彻底全面的考虑到所有的问题,不能较为全面合理的进行直流线路保护方案的设计,不能够解决线路保护中的后备保护时间长动作慢的现状。因此在进行相关线路的研究制作中应当集中主要的力量进行这两类问题的攻关,在特高压的直流线路中,整条线路的长度较长,整个线路的容量较大,这种情况导致了线路的分布电容较大。这种高电容的分布情况会使的整个线路出现高频分量,这种现象对于我国传统的电路保护灵敏度也有较大的影响。理论上在进行相关线路的故障管理时,不会使得直流电路差发生变化,只有在线路的内部因素和环境发生变化时才会使得整体的直流线路差发生变化。这种直流电路差的出现,会使整个电路的电容分布发生较大的变化,产生电容电流,这种电容电流的产生可能会在电路的保护中起到一些反制作用[4],令整个电路仪器上显示的线路差动保护数据的误差,降低了了线路保护的整体型原则,使得在进行设备的线路保护时的灵敏性和可靠性降低。

三、特高压直流输电系统的保护新方案

在进行长距离供电时,我国的研究人员根据我国所具有的特殊环境特点和地理因素,提出了一整套全性的线路保护措施,这样的保护措施在原先的技术基础上进行了必要的改良使得原有的保护方案变的更加精确与可靠。在新的方案进行执行的过程中,需要分几个步骤进行,这些步骤都是一个个环环相扣的,这些步骤中的第一部就是进行采样处理,在进行采样时应当是对线路的保护单元直流线路两侧的电流和电压进行不同时段的采样,在数据的采集过程中应当注意不同因素的影响,保证工作人员所采集的数据是较为接近真实的情况的,在进行数据采集后进行记录,这种记录应当有着一定的时间顺序[5],使得工作人员可以清晰的看出一定问题,这样的线路数据记录可以为以后线路问题的寻找保存一定的数据基础。在进行数据记录之后,就应当参考这种记录了线路两端电流电压文本进行线路并联线路的修正,修正的方法是采用平均的周期法对对线路两端的电流与电压进行消除和谐波成分的分析,并且利用计算后所得电流信息进行差动电流以及相应的制动电流的计算。最后将所计算的差动电流与整定电流进行比较,从而能偶得出故障的原因和类型,并且制定相应的保护策略。

结语

特高压直流线路的保护关系到我国的经济发展效益,因此我国应当加大对特高压直流线路保护方案的研究力度,以保证供电线路的稳定。

参考文献

[1]袁宝辉.±800kV特高压直流输电工程线路保护分析[D].昆明理工大学,2017.

[2]方雨康.静止同步串联补偿器本体保护配置及对距离保护影响的研究[D].华北电力大学(北京),2017.

[3]邵长亮.镇江市区配电自动化提升项目的方案与应用设计[D].江苏大学,2016.

[4]郭敬梅.高压直流输电线路故障分析与保护的研究[D].华南理工大学,2016.

[5]陈仕龙,张杰,刘红锐,谢佳伟,侯云川.特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护[J].电工技术学报,2016,31(02):171-177.

作者简介

张鑫(1987.01--);性别:女,籍贯:山西省大同人,学历:本科,毕业于太原科技大学;现有职称:中级工程师;研究方向:电力系统继电保护及自动化设备的运维及管理;

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