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基于瞬时功率理论的输电线路分相电流差动保护
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2021-01-12
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为了消除分布电容电流对电流差动保护的影响,提出一种基于瞬时功率理论的输电线路分相电流差动保护原理。对线路两端的三相瞬时电流进行傅里叶变换,并对变换后的电流进行低通滤波后得到线路两端的三相基波有功电流分量,利用其构成差动电流保护判据。利用PSCAD软件建立500 kV输电线路仿真模型对所提差动保护原理进行仿真验证,仿真结果表明,其不受过渡电阻和分布电容电流的影响,可快速、准确地区分各种故障类型。
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电 力 自 动 化 设 备
第
卷第
期
年
月
引言
电流差动保护原理简单
能够适应各种复杂的系
统运行状态
具备天然的选相能力
因而常被用作超
特
高压输电线路
和大规模风电场并网
的主
保护
但在实际应用中
电流差动保护易受分布电
容电流的影响
尤其是随着特高压远距离输电技术的
应用
分布电容电流已成为制约电流差动保护性能
的重要因素
从补偿电容电流的角度出发
文献
提出一
种计算电容电流相量的补偿方法
相量补偿法能对
稳态电容电流进行补偿
但对故障初始阶段的暂态电
容电流无法进行有效的补偿
文献
提出了
基于贝瑞隆线路模型的电容电流精确补偿算法
即
贝瑞隆线模法
其在理论上能够完全补偿分布电容电
流
但其对采样频率
线路长度
线路参数的准确性
等均有严格的要求
在工程实践中还存在诸多制约因
素
文献
提出时域电容电流补偿算法
该算
法在一 定程 度上 突 破 了 贝 瑞 隆 线 模 法实 用 化的 瓶
颈
但仍然需要知道线路的精确参数
然而线路参数
受运行方式
外界条件影响较大
很难得到精确值
从差动保护新原理出 发
文献
提出一 种基
于模型识别的纵联差动保护判据
该方法从数学原
理上解决了电容电流影响的问题
但原理
判据构造
复杂
且仍需要线路参数
实际应用难度大
文献
提出一种利用差流中电阻性分量构造差动保护判据
的方法
该方法的动作量中不包含电容电流
故避免
了分布电容电流的影响
但该方法假设故障后电 压
相量等于故障前电压相量以提取电阻性电流
不适
用于小过渡电阻的情况
因而不具备普遍的适用性
为了解决传统功率定义体系不能满足现代电力
装置发展需求的问题
研究人员提出并发展了瞬时功
率理论体系
前已其成功应用于无功补偿
有
和高压流输电等诸多工程域
在电力系统
电保护方
瞬时功率理论有多应用
文献
利用瞬时功率理论计算故障时线路系统的
无功功率
构了新型的 功率方 件
该功
率方件较传统方件在性
性和
性上均有较大进
文献
提出了基于瞬时
功率理论的电力压保护原理
其不受
△
线
方式
和流等因素影响
在线路保护方
文
献
利用瞬时功率理论提取线路电流的流
相
和分量
并利用网学进行相计进
而实现故障判别
值得的是
传统相瞬时无功理论用了
相
无法得到故障相
为解决上问题
文在瞬时功率理论的
提出一 种单相 有功电
流分量提取算法
过相数相得线路
基电压的 相
线路 电流简
单和后得到电压相的基有功电流分
量
简有功电流分量
的值
而分布电容电流和
并联电电电流过相后有功电流分
量
故采用有功电流分量构造的差动保护判据从
原理上不受电容电流的影响
文用
输电线路模型
对该保护算法进行 了
原理分析
输电线路模型
高压输 电线路 常用
型等效 模 型
假设 一 条
装有并联电的
输电线路
MN
其系统
等效电路
其中
U
M
U
N
为线路电
摘要
:
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。
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。
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,
、
。
关键词
:
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;
;
中图分类号
:
文献标识码
:
:
基于瞬时功率理论的输电线路分 相 电 流 差 动 保 护
,
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(
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,
)
收稿日期
:
;
修回日期
:
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weixin_38732343
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