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基于半实物实时仿真的特高压线路保护算法研究开题报告

 2021-03-11 00:29:52  

1. 研究目的与意义(文献综述)

我国是从1986年开始立项研究交流特高压输电技术。前期研究包括国内外特高压输电的资料收集与分析,内容涉及特高压电压等级的论证、特高压输电系统、外绝缘特性、电磁环境、特高压输变电设备及特高压输电工程概况等。八五期间又开展了“特高压外绝缘特性初步研究”,对长间隙放电的饱和性能进行了分析和探讨,对实际结构布置下导线与塔体的间隙放电进行了试验研究。1994年在武汉高压研究所建成了我国第一条百万伏级特高压输电研究线段,杆塔为真型模拟拉V塔。三相导线水平排列,导线采用8分裂,分裂直径为1.04。为满足特高压试验的需要,97年开展了利用工频试验装置产生长波头操作波的研究,通过改造工频试验装置,可产生电压为2250kV,波头时间为2800μs~5000μs的长波头操作波。与此同时我国开展了关于特高压线路对环境影响的研究,研究结果表明,当采用8分裂导线,分裂直径为1m时,特高压线路的地面静电感应水平与500kV输电线路水平基本相当,无线电干扰水平小于500kV输电线路,可听噪声在公众所接受的范围内。近期有关专家还进行了涉及特高压输电线继电保护配置方案、特高压时电线路继电保护特殊问题、特高压输变电设备应用、延至1000kV级特高压变压器、特高压系统的可控电抗器原理与结构、1100kV特高压开关设备技术、百万伏级特高压避雷器、特高压电磁产品、绝缘子、绝缘技术、绝缘子串电压分布测试、冲击电压放电特性、1000kV特高压试验线段金具的研制、工频电场、放电特性、导线基杆塔、雷击跳闸等多方面问题的研究与分析。

继电保护装置,作为电力系统构成中不可缺少的部分,在确保电网的正常运行方面有着举足轻重的意义。当局部电力系统发生故障时,可以迅速地将故障设备从电网中切除、对保证整个系统的稳定、安全运行做出了极大的贡献。但是保护装置自身的误操作和不正确动作也可能造成巨大的破坏和整个电力系统的损耗。我国电网结构和运行环境越来越复杂,一旦发生大规模停电事故,将带来巨大的损失。为确保电网的可靠供电,避免社会灾难的发生,对继电保护的性能便产生了更高的要求。

2. 研究的基本内容与方案

特高压输电线路具有电压高、线路长、输送功率大、波阻抗小、分布电容大、线路充电电容电流也大等特点。这些特点导致特高压线路保护的目的不同于传统保护:不是以快速切除故障或者尽量保持系统联络(比如单相重合闸的采用以提高暂态稳定性)为首要目的,而是限制线路过电压,保证设备及系统安全。

电流差动保护,凭借其保护原理方面的优越性,目前已被广泛运用到了电机、母线、变压器等一系列重要的电力设备之中。从保护的理论上分析,由于其高灵敏度、快速、简单、可靠的优点,在任何条件都能够实现的地方,均采用这种保护方案,而且常常是主要的保护。从电流保护的原理上看,由于差动电流中消除了正常运行时的电流分量,所以,差动保护在面对非全相运行以及其他不同的故障时,均能够很准确地反映。这一优点,是输电线路上其他保护原理所不能比拟的。电流差动保护可以在每一相都设置保护,这种选相能力,对于特高压输电线路来说有着很大的意义。

继电保护判据:

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3. 研究计划与安排

第1-4周,提交开题报告,外文翻译;

第5-7周,完成特高压输电线路离线仿真建模;

第7-9周,完成在compactrio上完成继电保护算法编写;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 董新洲,苏斌,薄志谦,贺家李. 特高压输电线路继电保护特殊问题的研究[j]. 电力系统自动化. 2004(22)

[2] 李晓庆. 兖矿电网线路继电保护参数的校验与改进[d]. 山东大学 2008

[3] 袁成. 同塔四回输电线路继电保护方案配置及应用研究[d]. 上海交通大学 2008

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