交直流混联系统和应涌流问题研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51007035
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
17.0万
负责人：
孙向飞
依托单位：
昆明理工大学
学科分类：
E0704.电力系统与综合能源
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
黎敬霞；史真惠；夏琦；高晖；张斌；
关键词：
换流变压器和应涌流电流互感器继电保护

项目摘要

交直流混联系统等值阻抗小，当空投换流变等大容量变压器时极可能产生幅值很大且衰减缓慢的励磁涌流与和应涌流。由于和应涌流与励磁涌流的特征有所不同，可能造成变压器保护误动作。此外，励磁涌流与和应涌流中的大量谐波还可能造成无功补偿电容、直流输电滤波器的谐波保护误动作。本项目将对交直流混联系统和应涌流问题进行研究，揭示交直流混联系统中变压器和应涌流变化的新规律，研究和应涌流造成变压器保护、谐波保护等误误动作的原因及条件。在上述研究基础上，提出防止和应涌流造成保护误动的方法。本项目以工程中所发生的和应涌流实例为基础，立足于电网实际运行需求，采用仿真与实测相结合的研究方法，通过全面理论分析，揭示现象的本质，并提出解决方法，从而改进、完善现有的继电保护算法。

结项摘要

本项目以实际中所发生的和应涌流实例为基础，经过理论分析提出了交直流混联系统和应涌流导致差动保护误动的多种模式，研究了不同类型电流互感器传变和应涌流的特性，分析了和应涌流对继电保护的影响。在以上研究基础上揭示了和应涌流导致差动保护误动的机理，并提出了识别变压器和应涌流的保护新方法。以云广特高压交直流混联系统为背景，通过电磁暂态仿真验证了本项目研究成果的正确性。主要研究内容如下：（1）电磁暂态仿真。以云广±800kV特高压直流输电系统的送端云南电网作为研究对象，利用EMTDC建立了电磁暂态仿真模型，仿真分析交直流混联系统中和应涌流的特点，分析结果表明受系统连接方式、运行方式、系统阻抗、无功补偿装置、合闸角及剩磁等多个因素的影响，交直流混联系统中存在复杂的和应涌流。（2）和应涌流导致差动保护误动的模式和特点。以工程中所发生的和应涌流实例为基础，立足于电网实际运行需求，在全面分析交直流混联系统产生和应涌流情况的基础上，将交直流混联系统中变压器产生和应涌流的模式归纳为六种，并分析了和应涌流导致差动保护误动的特点，为后续研究奠定基础。（3）电流互感器传变和应涌流的特性研究。首先，通过理论计算证明了和应涌流导致电磁型电流互感器饱和后，传变二次谐波的能力比传变基波的能力强，但经暂态饱和的电磁型电流互感器传变后和应涌流的间断角将减小。然后，分析了不同相位补偿方式下电磁型电流互感器饱和后对差流特性的影响。最后，研究了电子式电流互感器传变和应涌流的特性，研究表明电子式电流互感器能否正确传变和应涌流主要取决于积分时间常数和衰减时间常数，和应涌流经电子式电流互感器传变后可能导致间断角消失。（4）和应涌流导致差动保护误动的机理研究。分别研究了并联与级联和应涌流导致CT饱和后对差流二次谐波及间断角的影响，揭示了级联和应涌流更易导致变压器差动保护误动的本质原因。（5）和应涌流对其它继电保护的影响研究。研究了和应涌流对变压器后备保护的影响，分析和应涌流导致保护误动的可能性，在分析换流变压器和应涌流谐波特点的基础上，考察和应涌流对滤波器与无功补偿装置谐波保护的影响。（6）识别变压器和应涌流的保护新方法研究。提出了一种基于突变量检测的变压器和应涌流识别新方法，能够正确判断变压器区内故障与区外故障，可靠识别和应涌流，防止和应涌流引起保护误动。