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摘要：作为电力系统正常运行的重要环节，继电保护工作发挥了十分重要的作用。电力系统运行分为多个部分，每个环节对整体运行都产生重要影响，如果出现故障，就会危害到系统运行的安全稳定性。人们的物质生活水平与电力系统的安全稳定运行有关，若系统运行不顺畅，企业的经济效益就会受损。随着高压直流输电线路在电力系统中发挥的作用越来越大，加强继电保护技术研究成为其运行的重要保障。
关键词：高压直流输电线路；继电保护；技术
近几年来，全世界的科技水平日新月异。科学技术的发展为人们的生产生活带来了更多的便捷，在如今的高压直流输电的背景下，线路建设逐步增多，随之而来的是继电保护技术存在着缺陷，已经严重影响到了电力系统的深化发展。怎样在高压直流输电的线路中强化继电保护技术，并进行升级优化，已经成为一个重要课题。
1高压直流输电主接线拓扑结构
1.1高压直流输电
一般建设电网公司使用双12脉动阀组串联技术，在此基础上构建高压直流输电工程。这种结构解决了换流器存在的在线投退问题，因此有效提升了电力系统可靠性和安全性。针对高压直流输电线路的一个极，单组12脉动换流阀与2组12脉动换流阀串联运行同样适用。在阀组中需要并联断路器和隔离开关，同时一组运行不会对另一组造成不利影响。接线设计的过程中，保证每极高低12脉动换流器端口电压相同，运用多样化的运行方式，保证高压直流输电系统的安全稳定性。
1.2多端直流
不同类型的换流站连接输电线路所构成的高压直流系统就是多端直流。首先，这种系统实现了多点直流联网，分区域消纳了多余电量，也减少了各换流站出线率，避免了大规模电路故障的情况。其次，多端直流系统对交流系统中存在的潮流回转问题能够进行有效解决。和普通线路相比，目前运用的交流系统具有较高的输送能力，能够有效减少交流系统投资。然而，对于通过传统电流源的自然换向点的多端DC传输，难以串联或并联地协调控制。随着社会的快速发展，电压源逆变技术逐渐发展成熟。一些学者提出了混合多端HVDC技术，综合了两种转换器技术的特点。传统DC用于高压强反馈系统接入。VSC用于弱地馈送或分散到系统网络中的功率。极联式多端直流极直流多极直流是一种多端直流拓扑，最初是针对国家电力工作提出的。在单一设备制造的过程中，将多个端子连接到极点没有技术性的困难。但有必要验证高压直流控制保护系统对通信延迟产生的影响，并关注结束设计阶段传输电力的安全稳定性。针对系统故障实施措施，保证电力系统处于正常运行的状态。
2高压直流输电线路继电保护现存问题
根据高压直流输电的保护原理来分析，现在的高压直流输电保护方案的可靠性不高，保护方式也不强，灵敏度不高，故障处理时间不长；在进行后期的保护当中，主保护速度偏慢，根据保护配置的标准来说，高压直流输电保护各类不丰富，可靠性不强，故障后的快速处理方式偏慢。要针对高压直流输电与交流电输电情况进行能量集中性的频带问题，而在交流输电过程中，因为长时间的输电运行实践经验，可靠性较高，技术理论相对较为完善。
3高压直流输电线路继电保护技术
3.1行波暂态量保护
高压直流输电线路在运行的过程中产生故障会出现反行波现象。为了更加安全稳定地运行电力系统，应该对行波进行一定程度的保护，实现继电保护技术的合理化应用。根据高压直流输电线路的运行状况可知，包括两种提升行波力度的方案，ABB和SIEMENS。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二种继电保护措施需要建立在电压积分原理上使用，在出现故障时启动成蹙额，能够在20s内保护行波，最快达到16s。第二种继电保护措施具有抗干扰性。在运行第一种继电保护措施的过程中，从应用对地膜波和极波的检测原理的角度进行了行波保护。在运行中能够对10m/s中的图变量进行有效检测，促使反行波图变量可以得到充分掌握。在特殊状态下，当前的地图变量和差分启动也可以在识别反向行波变量期间应用。在应用继电保护技术的过程中，行波保护功能仍存在部分缺陷，如低抗过渡性。同时，在构建继电保护措施的过程中，基础理论不完善和体系不健全对应用相关技术产生了不利影响。为了提高行波保护在我国高压直流输电线路中应用效率和质量，专家和学者提出了结合数学形态学滤波技术，改进和完善其应用功能。
3.2加强微分电压保护
作为一种相对科学的继电保护技术，差动电压保护有着主保护以及后备保护特点。现今，西门子公司在用ABB行波保护里面，就采取了检测对象使用的电压电平与电压差动策略。不过，因为西门子使用的ABB方案后，上升的延迟时间过长了，不能更好地发挥其后备保护作用，不过ABB方案的上升时间整体延迟了至少20毫秒；在高压直流输电线路电压处于变化率在标准值以内里，容易发挥出后备保护的特点，但它也有一些弊端，就是抗干扰能力不强。对于微分电压保护，一般来说，行波保护对于高压直流输电线路更有可靠性，更具灵敏度，不过由于其运行的速度低于行波保护情况，这二种形式的继电保护存在一些耐过度电阻能力不强，所以存在可靠性不足的问题。如在进行系统继电保护整定值计算时，采取了上述计算方法，并作以下假设：一是针对某低压问题的电厂，其采取的变压器高压侧系统的电源为无穷大；二是在进行过负荷保护时，该厂采用的是极端反时限工作原理；三是针对于该厂的限时电流速断保护，采用的是定时限工作原理；四是针对于该厂单相接地保护，采用定时限工作原理；五是针对该厂电动机电流，启动倍数是7倍，启动时间是10s；六是针对MCC母线的额定电流为300A；其是忽略电缆阻抗影响，最终计算得出400V的三相短路电流为27.6kA。
3.3低电压保护
作为高压直流输电线路后备继电保护的常规对策，低电力保护一般通过检测电压的增幅值来进行保护。有时候需要结合保护对象的特点，用极控低电压与线路低电压的方式进行保护，一般来说，线路低电压保护的定值要略高于极控低电压保护。如果高压直流输电线路发生了问题，会自动关掉极控低电压保护设置，同时会伴随着低电压保护设备的重新启动。一般进行低电压保护方法并不复杂，但由于缺载合理的整定运算规则，对工程技术人员在故障类型方面的判定不太有利，所以应用范围并不广泛。
3.4纵联电流差动保护
进行高压直流输电线路的保护，一种比较好是选择就是应用纵联电流运行过程中进行差动保护。不过只要处于好它对于故障反应偏慢的问题，就好了。在高阻故障当中，由于影响因素较为复杂，电流的差动保护与电压变化的关系需要进一步优化，优化后促进电流差动保护价值的发挥，也会降低保护措施的误动率。
4结语
综上可知，目前，高压直流输电线路在继电保护过程中仍然存在着灵敏度低等问题，影响了电力系统的稳定性。因此，为了满足继电保护的需要，在电力系统的运行和维护过程中，有关技术人员应重视现代继电保护技术的应用，如行波暂态量保护技术、差动欠压保护技术等，找出并解决继电保护中存在的问题，提高保护的可靠性，使直流系统更加稳定。
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论文作者:孟梦,刘林林
论文发表刊物:《河南电力》2019年6期
论文发表时间:2019/12/11
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