摘要：高压直流输电由于载容量大、传送距离远、方便电网互联及易于功率调节等优点，逐渐得到了更多关注和更为普遍的应用。继电保护是电力系统正常运行过程中的重要环节，不仅可以促使电力系统稳定运行，还能够提升其安全性。电力系统运行中包含多个组成部分，一旦某一环节发生故障，会对整个系统的稳定性造成损害。所以要不断加强高压直流输电线路继电保护技术的研究，基于此，本文就高压直流输电线路继电保护技术的相关内容进行了分析。
关键词：高压直流输电线路；继电保护技术；要点
近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，加大了电力系统的建设力度，高压直流输电线路就是在这种情况下产生并进行有效应用的，其在使用过程中，呈现出了极大的优势，不仅可以进行便捷的功率调节，还可以进行大容量的电能输送等，从长远的角度来看，高压直流输电线路拥有更加广阔的发展前景。而其在应用过程中，要想实现较高的稳定性与可靠性，必须对继电保护技术进行充分的应用。
一、高压直流输电线路继电保护的影响因素
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、过电压。
故障产生于该线路的过程中，会延长电弧熄灭的时间，严重者将导致不消弧产生于线路当中，受电路电容因素的作用，在同一时间内，不同时断开存在于两头的开关，这一过程中，系统会在来回折反射行波的影响下无法正常工作。
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。
二、高压直流输电线路继电保护线路设计要点
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。
2、线路后备保护。
线路的后备保护充当主保护补充者的角色，但其重要性仍不可忽视。在进行后备保护设计时，一是要注意控制线路两端切除故障差，二是要做好接地距离与相间距离保护设备的整体配置，同时，距离保护特征不局限于传统的四边形、圆形等，可以植入微机保护的思想，真正全方位地提高系统运行的稳定性。
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，实际应用的自动重合闸主要包括单相重合闸、三相重合闸以及快速重合闸几种模式。对不同模式的自动重合闸的选择，主要取决于过电压水平：在非全相条件下，假若过电压倍数在可允许的范围内，一般采用单相重合闸；但若过电压水平超过允许范围，则采用三相重合闸更为安全。
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三、高压直流输电线路继电保护技术应用
1、行波暂态量保护。
一旦相关的故障产生于高压直流输电线路当中，反行波现象是不可避免的，此时要想保证整个系统可以进行稳定的运行，必须积极采取有效措施来保护行波，继电保护技术在高压直流输电线路当中的应用，这一环节具有较大的重要性。从现阶段我国高压直流输电线路应用的过程来看，主要包含ABB和SIEMENS两种方案来提升包含行波的力度，其中，后者在能使用过程中，该保护措施是建立在电压积分原理的基础之上的，一旦发生故障，对其进行启动来保护行波的时间最长将在二十秒内完成，而最短时间也需要十六秒，同前者相比，其拥有更加良好的抗干扰性；而前者在使用过程中，保护行波的工作主要是对地膜波和极波的检测原理进行了应用，运行中能够对10ms中的图变量进行有效的检测，促使反行波图变量可以得到充分的掌握。在特定的状态下，在对反行波波变量进行识别的过程中，还可以对电流图变量以及微分启动等进行应用。现阶段，该技术在应用过程中，行波保护的功能还存在一定的不足，如较低的耐过渡电阻功能等，同时，在进行整定的过程中，依据也不健全，同时拥有不严密的理论体系。新时期，我国在进行高压直流输电线路应用的过程中，要想提升行波保护效率，相关研究人员提出将其同数学形态学滤波技术进行有效结合，希望能够提升其功能。
2、微分欠压保护。
微分欠压保护依靠检测电压微分数值和电压幅值水平实现保护，是直流输电线路的主保护，兼做行波保护的后备。目前，ABB和SIEMENS的微分欠压保护都是检测电压微分和电压水平实现保护。微分欠压保护的电压微分定值与行波保护相同，但电压微分上升沿延时为20ms（行波保护为6ms），因此，微分欠压保护在行波保护退出运行或电压变化率上升沿宽度不足时，可以起到后备作用，但耐过渡电阻能力仍然十分有限，1000km线路中点故障耐过渡电阻低于70Ω。
微分欠压保护的动作速度比行波保护略慢，灵敏度和可靠性比行波保护高，但仍然存在耐过渡电阻能力差、灵敏度低、整定缺乏依据需要通过仿真试验整定等问题。
3、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。
4、低电压保护。
低电压保护是高压直流输电线路的常用后备继电保护，主要依靠对电压幅值的检测来实现保护工作，根据保护对象的不同，低电压保护包括极控低电压保护措施与线路低电压保护措施，其中，前者保护定值低于后者，前者在线路发生故障时会闭锁故障极，后者在开展保护动作时会启动线路重启程序。低电压保护的设计简单，但是缺乏科学、系统的整定依据，难以帮助技术人员判断故障的具体类型，动作速度较慢。
四、结语
总之，高压直流线路的优势导致其对于继电保护工作也提出了更高的要求。继电保护不仅要满足传统的保护要求，还需要对线路过电压产生限制，提升设备与系统运行的稳定性与安全性，就现阶段来看，虽然我国的高压直流输电线路已经得到了广泛的使用，但是其继电保护技术还存在着各类问题，缺乏科学、系统的整定依据，灵敏度不高，还需要开展进一步的研究。
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论文作者:衣俸君,安博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/20
标签：线路论文; 高压论文; 继电保护论文; 微分论文; 故障论文; 过电压论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第14期论文;