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新能源电力系统国家重点实验室邀请西南交通大学林圣教授交流并作学术报告

信息发布于:2021-11-05

2021年11月4日上午,郑涛教授邀请西南交通大学电气工程学院林圣教授就新能源电力系统国家重点实验室开放课题的研究进展作专题报告,由于疫情原因本次报告采取线上方式举行,西南交通大学、华北电力大学共20余名师生参加了本次报告会,报告题目为“高压直流输电系统换流站后备保护方案研究”,林圣教授就目前的问题及研究成果进行了分享,本次报告共分为三部分。

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首先就项目研究背景进行了阐述。林圣老师以“天生桥-广州直流输电工程‘6.23事故’”和2006年“葛洲坝-南桥直流输电工程送电线路‘葛双II回交流线’”工程事故为例,就换流站现有后备保护配置及保护存在的问题进行了分析,通过分析换流站区内外故障电气特征从而指出可能引起后备保护误动作的两点原因:一、换流站后备保护所利用的电气量在区、内外故障时故障特征相似,导致3类整流站后备保护及5类逆变站后备保护缺乏对故障区域的辨别能力;二、交流系统保护和换流站后备保护动作时序配合不当。现有后备保护的优化方案一般采用提高整定时间或增大整定值,牺牲了保护的速动性或灵敏性,因此有必要提出不影响保护速动性与灵敏性的换流站后备保护优化方案。

林圣老师就逆变站和整流站两部分,分享了目前已经进行的工作:

工作一:提出了基于故障区域识别的逆变站后备保护优化方法。利用故障时逆变站区内外的行波特征实现故障区域判别,提出了基于前行波与反行波积分比值的识别判据,判断幅值积分比值的大小识别换流站区内、外故障,并对不同故障位置、不同故障初始角、不同过渡电阻时故障识别方案的有效性进行了仿真验证。此外,还提出了基于能量相对熵的故障区域识别方法。通过以上故障区域识别判据区分出故障区域后,进一步优化换流站后备保护方案的时序配合,并提出了两个优化关键点:一、区外故障时,闭锁5类可能误动作的逆变站后备保护2.6s,由交流保护切除故障;二、区内故障时,由相应的逆变站保护切除故障。

工作二:基于11次特征谐波积分比值的整流站后备保护优化方法。通过分析交流滤波器特性及故障分量等效电路指出:区外故障时,区内测点11次谐波含量小于区外测点;区内故障时,区内测点11次谐波含量大于区外测点。根据区内外11次谐波积分比值的大小可准确判断区内外故障,并对不同故障位置、不同故障初始角、不同过渡电阻时故障识别方案的有效性进行了仿真验证。保护优化方案和工作一类似。

工作三:基于故障分量方向特征的整流站后备保护优化方法。通过分析区内外故障特征方向发现:仅在区内故障下,存在电压故障分量和电流故障分量方向相反的现象,通过判断故障信号的最小余弦值的大小准确判别区内、外故障。同样的,对后备保护优化方法进行了仿真验证和时序优化。

根据国重开放课题的研究任务和进度,林圣老师后续研究计划是基于换流站多源信息的站域保护方案。

报告之后,在场的老师和同学积极提问,林圣老师耐心详细解答。最后,郑涛教授总结发言并感谢林圣教授的精彩报告,鼓励学生们努力科研,为我国继电保护的发展发挥自己应有的作用。



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