（国网湖北检修公司特高压交直流运行检修中心 湖北宜昌 443000）
摘要：针对传统高压直流输电线路纵联电流差动维护受线路散布电容影响大、牢靠性差的问题，提出一种基于计算电阻的纵联维护计划。应用线路两端故障电压电流的直流重量计算线路的计算电阻，区内故障时，该值相对较小；区外故障时，该值很大。以此为根底，提出了依据故障极与健全极线路上计算功率的差别完成精确选极的计划。该计划对采样率请求低、整定简单明白且不受散布电容电流的影响。理论剖析和大量仿真结果标明，该维护选择性好，牢靠性高，对高阻接地故障有足够的灵活性。ＲTDS实验和现场故障录波数据有效考证了其性能。
关键词：高压直流输电线路；计算电阻；纵联保护
引言
高压直流输电（HighVoltageDirectCurrent，HVDC）在远间隔大容量输电和全国联网两个方面对我国经济和社会开展有着非常重要的作用，往常曾经成为中国高压输电工程的关键性技术。直流输电线路间隔很长，工作条件恶劣，故障概率也相对较高，实践运转数据显现国内直流输电牢靠性指标不高，线路故障约占直流输电系统故障的50%，而线路维护正确动作切除故障的只占50%。因而，进步直流输电线路继电维护的性能，关于电力系统平安稳定运转具有重要作用。
1故障分析
直流线路缺点发作后的瞬间（即直流系统控制系统动作之前），根据叠加原理，直流输电系统的缺点状态可以等效为非缺点状态与缺点附加状态的叠加。系统缺点附加状态的直流网络如图1所示（本文所规则的正方向均以从母线指向线路为正）。
2.2计算量的获取
1）整流侧，以整流侧的分压器、分流器实时采集的电压、电流信号（Um和Im）为输入，依据叠加原理，分离正常运转时电压电流的稳态数值，计算整流侧故障电压Umg和故障电流Img。详细的：整流侧故障电压Umg等于整流侧故障状态下的电压Um减去非故障状态下（即正常运转状态）的电压；整流侧故障电流Img等于整流侧故障状态下的电流Im减去非故障状态下的电流。2）整流侧，应用切比雪夫低通滤波器对Umg和Img滤波，然后应用均匀周期法提取整流侧故障电压直流重量Umg（dc）和整流侧故障电流直流重量Img（dc）。3）逆变侧，依据与整流侧相同的原理，计算逆变侧故障电压直流重量Ung（dc）和整流侧故障电流直流重量Ing（dc）。4）经过远程通讯系统，完成整流侧和逆变侧的数据传送，依据式（11）分别计算直流输电线路的计算电压Uj和计算电流Ij。
3线路保护
3.1直流变压器技术
直流变压器是低压直流负荷、储能原件、分布式电源与中压直流系统联系的中介，由于缺乏实际工程应用，国内外对应用于直流电网的直流变压器尚处于理论分析和仿真验证阶段，并无确定的拓扑结构和控制方法，当前几乎没有相关文献针对含有直流变压器的直流输电网的保护技术进行深入研究，大多文献的研究集中在只含有VSC换流器的多端中压直流系统的保护上，对直流变压器低压侧及其高压侧的保护鲜有涉及。因此，含直流变压器的直流输电网保护可能成为一个新的研究点。
3.2直流断路器的研发和应用
当前由于直流断路器尚没有进入商业化应用，很多文献对直流输电系统的保护策略研究多集中在采取辅助措施来隔离故障，如配置限流器、闭锁换流器触发脉冲信号、切断交流电路器或更改换流器的拓扑结构来隔离直流侧故障等，这些方法会使直流输电系统扩大停电范围，导致供电可靠性降低。随着技术的发展，直流断路器应用于直流输电网是一个趋势，其高速动作的特性能在故障电流危及到换流器安全之前将故障切除，恢复正常部分供电，缩减非故障区域停电时间，直流断路器的应用也将改变直流输电网的保护思路。
3.3保护与控制之间的配合
直流输电系统一般是多端系统，不同的换流器工作于不同的运行方式，当故障发生后不同端口对故障点馈入电流的大小受到运行方式的影响，直流输电系统的保护和控制密切相关，研究保护技术时应结合控制方式的变化，利用控制系统和保护系统的“一体化”来处理故障。
3.4兼顾可靠性和经济性的保护配置方案
直流配网中，如何兼顾智能电网发展，充分利用既有资源，综合考虑保护装置、断路器等资源配置，考虑多端直流系统中的故障特征和影响，实现具备可靠性和经济性的直流配网保护配置方案，减小故障影响范围、提高供电可靠性，也是其迈向实用化的重要保证之一。保护配置时，需优化不同区域保护之间的配合，如直流母线、直流馈线、分布式电源等，以避免扩大停电范围。
结语
本文以高压直流输电系统结构及线路故障特点为基础，提出基于线路故障电压电流直流分量比值的保护方案。
参考文献：
［1］李兴源，赵睿，刘天琪，等．传统高压直流输电系统稳定性分析和控制综述［J］．电工技术学报，2013，28（10）：288-300．
论文作者:王冬伟,吴方,董臣,付玉婷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：故障论文; 电流论文; 线路论文; 电压论文; 系统论文; 输电网论文; 高压论文; 《电力设备》2017年第22期论文;