基于故障分量时频突变特征的海上风电直流升压送出线路纵联保护

作     者：孙均磊 贾科 李再男 张旸 刘昊霖 毕天姝 SUN Junlei;JIA Ke;LI Zainan;ZHANG Yang;LIU Haolin;BI Tianshu

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京102206 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2024年第52卷第18期

页      面：1-11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：国家自然科学基金项目资助(52277097) 国家电网总部科技项目资助(5100-202455005A-1-1-ZN) 

主　　题：时频特征 Wasserstein距离 直流送出系统 纵联保护 

摘      要：直流汇集送出系统具有效率高、体积小和无需无功补偿等优点,是未来远海风电场汇集送出的发展趋势。然而,相较于陆上架空线,送出海缆分布电容明显,区外故障时,长海缆分布电容电流使得线路两侧电流具有较大的差异,从而易导致基于暂态量的传统纵联保护误动作。针对该问题,提出基于故障分量时频突变特征的纵联保护原理。通过分析直流送出线路、换流器的暂态电流频率特征,考虑区内外故障时两侧暂态故障电流的频段差异,选择合适的保护应用频段。利用小波变换对故障电流进行时频变换,通过Wasserstein距离构造区内外故障识别判据,解决了区外金属或低阻故障时基于暂态时域量的纵联保护误动作问题。在半实物仿真平台(real-time digital simulation, RTDS)中搭建海上风电直流汇集送出系统模型,对所提保护方案进行仿真验证。仿真结果表明,所提保护方法能够可靠识别区内外故障,保护动作时间小于5 ms,耐受过渡电阻达300Ω,抗噪声能力达20 dB。