基于故障全电流多阶突变的换流器并网线路纵联保护

作     者：沙兆义 王聪博 詹荣荣 余越 王剑锋 SHA Zhaoyi;WANG Congbo;ZHAN Rongrong;YU Yue;WANG Jianfeng

作者机构：电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)北京100192 

出 版 物：《中国电力》 (Electric Power)

年 卷 期：2024年第57卷第2期

页      面：62-71页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(5100-202255005A-1-1-ZN) 

主　　题：换流器 矩阵变换 矩阵梯度 纵联保护 

摘      要：电力电子换流器的引入改变了传统电网的故障特性,当交流线路发生故障后传统差动保护难以满足保护需求,易出现灵敏度降低甚至拒动风险。针对此问题,提出基于故障全电流多阶突变的交流线路保护原理。该保护以故障发生后线路两侧电流波形形变特征、突变特征的规律变化为基础,通过矩阵梯度算法对两侧全电流信号进行突变特征值的提取,即对两侧全电流信号的突变程度进行描述,进而构造纵联保护。相比于传统暂态量的快速保护无须提取固定频段特征,所提方法克服了在短路电流受控情况下利用周期分量算法无法精准提取固定暂态量的问题,相比于直接采用常规暂态信号的保护,具备较好的耐受过渡电阻以及噪声的能力。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了换流器并网系统的仿真模型并校验了保护的有效性,所提保护故障识别时间小于7.5ms,即使在经100Ω的过渡电阻故障情况下,仍然具有较高的灵敏度,能较好地满足换流器并网线路对保护速动性与选择性的需求。