计及换流站控制特性的多端混合直流线路故障分析与继电保护研究
批准号:
52077082
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李海锋
依托单位:
学科分类:
电力系统与综合能源
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李海锋
中文摘要
多端混合高压直流输电技术由于有效地解决了传统高压直流输电系统的换相失败问题,且具有较好的技术经济性,已引起了广泛的关注并得到了具体的工程应用。然而,由于不同原理的多换流站间存在复杂的故障相互作用,而直流线路拓扑结构和边界等值特性也复杂多样,这些都大大增加了多端混合直流线路故障过程及故障特征的复杂性,对其继电保护更是带来了极大的挑战。本项目拟充分考虑多端混合高压直流输电系统各换流站不同的故障控制响应特性及相互间的耦合特性,研究适用于多端混合直流线路的故障分析模型与方法;在此基础上,实现基于多测点的时频关联故障特征分析与提取,进而研究基于时频关联故障特征的多端混合直流线路保护新原理;最后,研究多端混合直流线路的故障性质识别方法以及故障隔离与恢复优化策略。上述研究将突破现有高压直流输电线路故障分析及其继电保护的局限性,为多端混合高压直流线路继电保护技术的发展奠定重要的理论基础。
英文摘要
The multi-terminal hybrid HVDC transmission technology effectively solves the commutation failure problem of traditional HVDC transmission system and has good technological economy, which has attracted extensive attention and has been applied in project applications. However, there are complex fault interactions between multiple converter stations which are based on different commutation principles, and the topology and boundary equivalent characteristics of DC lines are also complex and diverse. These factors greatly increase the complexity of fault process and fault characteristics of transmission lines in multi-terminal hybrid HVDC, and bring great challenges to the protections. This project intends to researches the fault analysis model and method suitable for multi-terminal hybrid HVDC transmission lines, fully considering the fault control response characteristics and mutual coupling characteristics of all the converter stations in multi-terminal hybrid HVDC. On this basis, the time-frequency correlations of fault characteristics are analyzed and extracted based on multiple measurement points, and then the novel protections based on time-frequency characterisitics for multi-terminal hybrid HVDC lines are studied. Finally, the method of fault property discrimination and optimization strategy of fault isolation and recovery for multi terminal Hybrid DC line are studied. The above research will break through the limitations of existing fault analysis method and protections of HVDC transmission line, and lays an important theoretical foundation for the development of protections for multi-terminal hybrid HVDC lines.
与传统的两端LCC-HVDC输电技术相比,多端混合高压直流输电技术包含了多个送端或受端,运行方式更灵活,可以充分利用现有交流系统的输送能力,从而降低受端交流系统投资;而且由于在逆变侧采用了柔性直流技术,从而不存在换相失败问题。因此,多端混合高压直流输电系统将具有更好的技术经济性,也是直流输电技术发展的重要方向之一。直流线路保护是直流系统安全稳定运行的重要保障。目前,对于双端LCC-HVDC直流线路的故障分析和继电保护已经有较为成熟的理论研究和实际工程应用经验。但是,与现有直流系统相比,多端混合高压直流系统具有很多不同的特点,不仅大大增加了多端混合直流线路故障暂态过程及其故障特征的复杂性,对其继电保护则更是巨大的挑战。.为此,本项目针对多端混合直流线路故障分析问题,建立了MMC不同故障控制策略下的故障暂态分析模型,研究了多端混合直流系统多换流站间的故障耦合机理,并进行了耦合特性分析,进而提出了计及换流站故障控制响应特性的多端混合直流线路故障分析方法;针对多端混合直流线路的继电保护问题,研究了基于单端量保护配合的多端混合直流线路暂态保护方案,以及基于时频关联故障特征的多端混合直流线路快速后备保护原理;针对直流线路的故障恢复问题,研究了基于换流站主动控制的多端混合直流线路故障性质识别方法;针对多端混合高压直流输电系统换流站控制参数优化问题,研究了基于传递函数矩阵的多端混合高压直流输电系统控制参数分析方法;针对直流线路的故障测距问题,研究了基于复域暂态解析拟合的柔性直流输电线路故障测距方法。.研究成果为多端混合直流线路故障分析与继电保护发展提供新的理论和方法,对于提高我国直流输电继电保护技术水平,确保直流输电系统的安全稳定运行具有重要的理论意义和工程实用价值。
含高比例分布式电源配电网的主动探测式保护原理研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:李海锋
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依托单位:
柔性低频输电系统故障分析与继电保护研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:李海锋
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依托单位:
同塔双回直流线路多尺度时频故障特征分析及保护新原理研究
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批准号:51577072
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项目类别:面上项目
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资助金额:54.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李海锋
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依托单位:
交直流混联大电网多直流系统间谐波相互作用机理的研究
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批准号:51007024
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李海锋
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依托单位:
国内基金
海外基金