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摘 要

超高压输电线路需要配置全线速动保护来保证电力系统运行的稳定性，即要求保护能够无时限地切除被保护线路上任何一点故障。纵联保护利用线路两侧电气量可以实现这一功能。按照工作原理，纵联保护分为纵联差动和纵联方向。同时信息传输通道不同，其实现方法也不同。本课题首先概述了超高压输电线路继电保护配置方案，并在分析光纤差动保护和纵联方向保护基本原理的基础上，详细阐述了光纤差动保护应用过程中的相关问题，完成了单相重合闸基本原理、动作逻辑及实际应用中的相关问题研究，并对纵联保护及综合重合闸故障选相使用MATLAB软件进行仿真验证。

关键词：超高压输电；继电保护；纵联保护；重合闸；仿真

Research and Simulation on Application of relay protection for EHV transmission line

Abstract

EHV transmission lines need to be equipped with full line quick action protection to ensure the stability of power system operation, that is, the protection is required to be able to remove any fault on the protected line without time limit. The pilot protection can realize this function by using the electric quantity on both sides of the line. According to the working principle, the pilot protection is divided into pilot differential protection and pilot directional protection. At the same time, different information transmission channels have different implementation methods. This topic first outlines the configuration scheme of relay protection for EHV transmission line, and on the basis of analyzing the basic principles of optical fiber differential protection and pilot directional protection, elaborates the related problems in the application process of optical fiber differential protection, and completes the research on the basic principle, action logic and practical application of single-phase reclosing, And the pilot protection and comprehensive reclosing fault phase selection are simulated and verified by MATLAB software.

Keywords: EHV transmission;Relay protection;Pilot protection;Reclosing;Simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.2超高压输电线路继电保护装置 1

1.3课题研究的内容及方法 1

第二章 超高压输电线路继电保护配置 3

2.1 输电线路纵联保护概述 3

2.1.1采用纵联保护的必要性 3

2.1.2纵联保护分类 3

2.1.3输电线路纵联保护的构成方式 4

2.2纵联保护通信通道 4

2.3 超高压线路后备保护 5

第三章 输电线路纵联保护原理及应用 7

3.1光纤分相电流差动保护 7

3.1.1 光纤电流差动保护基本原理 7

3.1.2 采样同步原理 10

3.1.3光纤差动保护实现逻辑 11

3.2纵联方向保护 12

3.2.1纵联方向保护基本原理 12

3.2.2纵联方向保护基本原则 14

3.3 纵联方向元件概述 15

3.3.1纵联距离、零序方向元件 15

3.3.2工频变化量方向元件 15

第四章 综合重合闸 18

4.1综合重合闸概述 18

4.1.1 综合重合闸工作方式 18

4.1.2 综合重合闸实现逻辑 18

4.2 单相重合闸运行相关问题 20

4.2.1分相跳闸功能逻辑图 20

4.2.2非全相运行对保护的影响 21

4.2.3潜供电流的影响 22

4.2.4其他应用问题 22

4.3 选相原理 23

4.3.1选相要求 23

4.3.2相电流差突变量选相原理 23

4.3.3序电流选相原理 24

4.3.4其他选相原理 25

第五章 纵联保护与综合重合闸故障选相仿真 26

5.1纵联保护仿真 26

5.1.1电力系统仿真模型 26

5.1.2仿真结果与分析 27

5.2综合重合闸故障选相仿真 28

5.2.1仿真模型 28

5.2.2仿真结果与分析 29

第六章 结束语 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 引言

对于电力系统来说，快速地将故障设备从电网中切除使得系统安全、稳定地运行十分重要。我国土地面积大、能源分布不均匀的特点使得超高压输电的应用越来越广，随着电力系统的发展，超高压输电技术越来越成熟，对于线路继电保护的要求也在不断提高。当用户与发电站距离很远时，普通输电线路无法满足输电的要求，这时就需要使用超高压输电线路进行电能的传输。而超高压输电线路的继电保护也不能使用传统的继电保护装置，而纵联保护由于自身原理上的优势，能够作为超高压输电线路继电保护的主保护。

1.1课题研究背景及意义

中国疆土辽阔,资源丰富，但能源分配不均衡的问题一直存在，西部能源多用电少，东部能源少用电多，要进行西电东送，所以要架设超高压输电线路用来输送电能。在输电线路中，继电保护装置能够在被保护元件故障时迅速从电力系统中切除故障部分，以保证电力系统正常运行。

目前，超高压输电线路继电保护在国内主要采用的继电保护装置是利用线路工频电器变化量原理进行工作的，通过检测线路的工频电气量变化来判断线路的故障类别。超高压输电线路由于使用了分裂导线，导致线路中电压、电流分量变化十分缓慢，继电保护装置难以判断故障类别，降低了整定精度，容易引起保护误动，所以过去的继电保护装置难以满足现在电力系统的发展需求。

1.2超高压输电线路继电保护装置

继电保护从上世纪初诞生以来发展至今，已经进入了微机型阶段，在微机保护原理最初阶段几乎都基于工频变化量原理。近几年来，计算机技术和高速信号采集与处理技术在电力系统中应用逐渐增加，纵联差动保护技术也在不断发展，并应用于输电线路继电保护中。在我国，电网的发展也会处于相对较快的速度。在我国，超高压一般指电压等级。在过去的发展过程中，我国已经建成西北电网交流实验工程、世界上运行电压最高的晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、皖电东送淮南—南京—上海特高压交流工程等超高压输电工程。

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