摘要：在电力系统实际运行过程中，继电保护装置起着至关重要的影响作用，即与电力系统安全运行息息相关，为此，为了防止由继电保护不完善所引起的元件损坏、供电可靠性降低、电网崩溃、系统振荡等问题，需进一步提高继电保护装置性能水平，继而通过继电保护装置的科学、合理操控，维护电力系统运行状况，且由此提升电力系统稳定运行所带来的经济效益。
关键词：高压直流；输电线路；继电保护技术
一、高压直流输电线路继电保护设计原则
在高压直流输电线路规划过程中，注重遵从继电保护相关设计原则是非常必要的，为此，应从以下几个层面入手：
①在输电线路主保护设计期间，应参照高压直流线路实际情况，选择输电线路主保护类型，同时，区分保护装置。例如，某电力部门在电力系统操控过程中，为了打造安全、稳定的电力系统运行空间，即设定第一套保护装置采取分相电流差动纵联保护主保护，而第二套保护装置采取相电压补偿纵向保护主保护设计形式，由此达到了高效性继电保护设计目标；
②在输电线路后备保护设计时，需深化对后备保护设计作用的认知，然后，在电力系统实际操作过程中，借助后备保护控制线路两端切出故障差，同时，对接地距离、相间距离设备完整性形成保护，避免设备故障问题的凸显；
③由于自动重合闸是高压直流输电线路继电保护中重要组成部分，因此，在自动重合闸实践设计时，需针对电力系统自动重合闸设计标准，合理化选择三相重合闸、单相重合闸等设计形式，最终达到最佳的继电保护设计效果，满足电力系统安全运行条件。
二、高压直流输电线路继电保护的影响因素
针对高压直流输电线路的特殊性，在应用过程中必须考虑到电容量及抵抗力的大小，对各类因素进行详细的分析。以下将对高压直流输电线路继电保护的影响因素进行分析。
2.1电容电流
高压直流输电线路的电容量比较大，波阻抗小，势必会给整个系统带来较大的影响。为了保证高压直流线路的稳定性和安全性，要及时采取有效的补偿措施。此外在分布电容因素的影响下，如果高压直流输电线路出现故障，则会导致故障距离和继电器测量之间的关系发生改变。由于双曲正切函数比较特殊，无法采用传统的继电保护措施。
2.2过电压
高压直流输电线路如果出现故障，则说明电弧熄灯时间比较长，如果时间比较长，电路电容的因素会出现不同程度的影响。如果两端开关不在同一时间断开，来回折反射必然对后续应用系统造成影响。
2.3电磁应用过程
高压直流输电线路的线路比较长，在操作过程中会存在故障分值变化大的现象，给高频分量的电气测量造成严重的影响。半波算法在高频分量的影响下，无法保证其应用形式电流互感器也会出现饱和的现象。
三、继电保护线路设计要点分析
3.1线路主保护
对于继电保护线路而言，其影响因素较多，设计人员需要结合实际进行合理分析，加强线路走向的合理布设，规划线路中，对于原理不同的装置一般需要设置多条通道，其中一套利用分相电流差动保护装置控制，还需要一套相电压补偿保护装置，二者共同完成线路保护功能。
3.2线路后备保护
后备保护是作为主保护辅助处理，设计中需要考虑控制线路端口位置的有效处理，避免故障问题等带来的危害。还要考虑接地间距、相间距离等要素，提高保护设备运行的合理性，及时进行配置功能的调整。设计环节中，距离保护要求一般灵活度较高，不局限于四边形、圆形等，可随时添加微机保护进行优化，提高整体稳定效果。
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首先，并联电抗器保护，其主要作用是当直流线路发生故障时，相应的自动保护措施将会被激发，若是经过分析和评估，故障已经超过了线路所能承受的标准，则并联电抗器的保护动作会被触发，断路器将会被迅速的断开，这样可以有效的防止更严重后果的发生。
其次，自动重合闸，自动重合闸可以分为不同的模式，主要有单相、三相和快速三种模式，往往是通过过电压水平来选择合适的自动重合闸模式，一般情况下，在非全相的状态下，若是过电压处于允许的区间内，则选择单相重合闸，但若是过电压在允许的区间外，则应该采用三相重合闸，这样可以进一步的保证线路的安全性。
四、高压直流输电线路继电保护技术
4.1行波保护
当高压直流输电线发生故障后，会在线路中形成反行波，若想保证电力系统安全稳定运行，则需要进行行波保护工作，这也是对整个输电线路保护的关键性工作，现阶段，行波保护措施主要有两种方案，分别为SIEMENS方案与ABB方案，其中SIEMENS方案主要是以电压积分为原理，起保护时间在16-20s之间，相较于ABB方案，其起启动时间较长，但却具有更强的抗干扰性；ABB方案基于极波和地模波原理，能够在很短的时间内检测出反行波，并采取相应的保护措施。为了进一步的提升行波保护的质量，相关研究人员也引进了形态学梯度技术和数学形态学滤波技术，但是这两种技术都存在的一定的缺点，需要进一步的进行完善和优化。
4.2微分电压保护
微分电压保护作为一种继电保护技术，兼具主保护和后备保护的功能，现阶段，行波保护中无论是SIEMENS方案还是ABB方案的检测对象都是电压水平和电压微分，而SIEMENS方案的上升延时较长，往往起不到后备保护的作用，而ABB方案的上升延时为20ms，在电压变化率处在标准以下时，可以发挥出后备保护的功能，但是其抗干扰能力较弱。微分电压保护相较于行波保护具有更优越的可靠性和灵敏度，但是动作速度却低于行波保护，这两种形式的继电保护均存在着耐过度电阻能力较差，可靠性不足的弊端。
4.3低电压保护
低电压保护作为后备继电保护的常用措施，主要通过检测电压幅值来开展保护工作的，根据需要保护的对象差别，可以分为极控低电压保护和线路低电压保护，极控低电压保护的保护定值要低于线路低电压保护，当线路发生故障时，极控低电压保护会自动封闭故障极，而线路低电压保护会进行线路的重启。低电压保护形式较为简单，但是其缺乏科学合理的整定依据，不利于相关工作人员对故障类型的判断，并且动作速度相对较慢。
4.4纵联电流差动保护
纵联电流差动保护具有较好的选择性，但是对故障的反应较慢，需要较长的时间才能够采取保护措施，因此只能用于高阻故障的保护工作中，现阶段，因为影响因素较多，造成电流差动保护还没有与电压变化过程相联系，往往会造成保护措施的误动，这就造成电流差动保护在高压直流输电线路的继电保护中并没有发挥其应有的作用，还需要相关的工作人员对其性能进行进一步的完善和提高。
结语
在我国的电力行业中，高压直流线路具有至关重要的作用，随着用电量的增加，对其继电保护工作也提出了新的要求，因此，需要对高压直流输电线路继电保护的现有装置和形式进行深入的分析和优化，才能够更好的满足新时代的要求。现阶段，继电保护技术仍然存在诸多问题，这就需要相关的工作人员从实际出发，重点分析高压直流输电线路的设计要点，在此基础上，科学合理的选择继电保护技术，必要时可以适当的引入新技术，这样才能够满足整个控制系统的需求，保证输电线路运行的安全与稳定。
参考文献：
[1]晓雷，谭桂华.高压直流输电线路继电保护技术的应用分析[J].华东科技：学术版，2013.
[2]宋国兵.高压直流输电线路继电保护技术综述[J].电力系统自动化，2012.
[3]邓本飞.天广高压直流输电线路保护系统综述[J].电力系统保护与控制，2008.
作者简介：
石永立（1993.07.29），男；贵州遵义；汉；本科、学士；助理工程师；现从事高压直流系统运行维护工作。
论文作者:石永立,李兵,罗灿伟,梅益
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签：线路论文; 高压论文; 继电保护论文; 故障论文; 过电压论文; 电压论文; 电力系统论文; 《河南电力》2018年13期论文;