一种特高压直流输电线路双端暂态保护方法

彭涛，王剑强，李一鸣，潘科，董升，金舒灿

（国网浙江省电力有限公司金华供电公司，浙江金华，321000）

0 引言

研究证明对于远距离的大功率跨区输电[1]直流比交流更加适合，且直流输电能实现多种方式的快速调节。考虑到直流线路在直流输电系统中的重要作用，其区内外短路故障会严重影响直流输电系统的安全稳定运行。

目前在特高压直流输电线路中应用的保护主要是行波保护，但其很容易受到换相失败、雷电等的干扰，在线路高阻抗短路接地的情况下灵敏度也低[2]，因此，研究性能更为优越的特高压直流线路保护是我们迫切的任务。本文在此基础上提出了一种基于直流滤波器电流变化量和变化率的区外、内故障识别判据，此方法对采样频率要求较低，易于工程实现，大量仿真结果表明本文所提方法具有良好的耐过渡电阻的能力。

1 UHVDC输电线路边界元件特性分析

本文采用所提供的实际线路参数，利用PSCAD/EMTDC软件建立云广±800kV特高压直流输电系统模型，总送电容量为5000MW；逆变侧的无功补偿容量是3040Mvar而整流侧为3000Mvar；串联2个12脉冲换流器组成每极的换流器，直流输电线路全长为1500km；线路两侧都装有400mH的平波电抗器和直流滤波器，平波电抗器抑制换流电路产生的纹波，直流滤波器是12/24/36三调谐滤波。平波电抗器和直流滤波器组合构成了高压直流输电线路现实中的物理边界。

现对直流滤波器和平波电抗器所组成的物理边界进行理论分析，其中：U2为区外暂态电压，当U2经边界至高压直流线路保护安装处变为U1即区内暂态电压。……