摘要：文章使用已運(yùn)行的1000kV交流輸電線路的線路參數(shù)，在PSCAD/EMTDC中建立仿真模型，對行波極性比較式方向保護(hù)做仿真試驗，探討行波方向保護(hù)在特高壓線路上的應(yīng)用可行性。對故障初始角等因素進(jìn)行仿真和分析，結(jié)果表明除故障初始角為0°外，其他故障初始條件對保護(hù)判斷幾乎沒有任何影響。

關(guān)鍵詞：行波方向保護(hù)；小波變換；模極大值；極性比較；特高壓輸電線路

中圖分類號：TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）29-0017-02

反應(yīng)工頻電氣量的繼保，在原理上就受各種因素的制約，例如接地時的過渡電阻、線路參數(shù)、電流互感器鐵磁飽和等，且已經(jīng)滿足不了特高壓輸電對動作時間的要求。而行波保護(hù)原理是利用故障初期出現(xiàn)的行波電壓、行波電流或兩者組合中含有的故障信息來判別的，動作時間極短，能滿足特高壓輸電的要求。本文通過建立我國特高壓輸電線路模型，仿真測試行波極性方向保護(hù)的原理及性能。

1 原理

對故障后的電壓和電流信號進(jìn)行采樣，濾除負(fù)荷分量，對得到的故障分量進(jìn)行解耦，提取電流的線模分量。首先檢測小波變換的模極大值，如果檢測到模極大值，則可判斷為系統(tǒng)出現(xiàn)故障；其次可利用模極大值的極性來判斷出是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障。

2 仿真試驗

2.1 線路參數(shù)

在PSCAD中建立如圖1所示的線路模型，其參數(shù)均為已運(yùn)行的1000kV特高壓輸電線路設(shè)計參數(shù)。圖中晉東南—南陽開關(guān)站線路長363km，南陽—荊門線路長291km，如圖所示線路中并聯(lián)電抗器的容量分別為Q1=960MVA，Q2=720MVA，Q3=720MVA，Q4=600MVA，母線對地雜散電容CS=0.05uF。試驗時設(shè)l為送端，n為受端，采樣頻率為400kHz。

類型，行波極性比較式方向保護(hù)都是可以正確動

作的。

2.3.3 其他因素的仿真試驗。同理，對于故障位置和不同故障電阻等其他類型的故障，經(jīng)過仿真實(shí)驗證明保護(hù)均可正常動作。特別是對于線路首末兩端的位置發(fā)生故障時，行波保護(hù)均能正確判別，不影響動作，這對于基于工頻電氣量的繼保來說，是很大的優(yōu)勢。故障接地電阻會使行波模極大值的幅值發(fā)生變化，但其極性不發(fā)生變化，所以對于不同的接地電阻，保護(hù)均能正確動作。對于本仿真模型來說，其線路結(jié)構(gòu)對行波保護(hù)也沒有影響。

綜上所述，只有故障初始角度為0°時，發(fā)生該相單相接地故障保護(hù)會失去作用。

3 結(jié)語

通過已運(yùn)行的1000kV特高壓線路作模型，對行波極性比較式方向保護(hù)做仿真試驗，對可能影響行波極性比較式方向保護(hù)的因素進(jìn)行仿真實(shí)驗與分析。在研究過程中，所獲得的主要結(jié)論如下：

（1）行波極性比較式方向保護(hù)原理僅利用電流行波的極性即可判斷區(qū)內(nèi)外故障，對反應(yīng)工頻信號量的保護(hù)具有很大優(yōu)勢，其動作速度就大為提升。

（2）行波極性比較式方向保護(hù)原理與反應(yīng)工頻電氣量的繼保相比，對保護(hù)判斷產(chǎn)生的影響因素較少，動作速度較快。

（3）除故障角為0°時發(fā)生該相單相接地故障這一極少情況外，故障初始角、故障類型、接地電阻、故障離母線距離等均不會對保護(hù)的正確判斷產(chǎn)生影響。

經(jīng)過仿真分析可知，行波極性比較式方向保護(hù)是可行的。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒貴彬.輸電線路積分型行波方向縱聯(lián)保護(hù)研究[D].山東大學(xué)，2009.

[2] 葛耀中.新型繼電保護(hù)和故障測距的原理與技術(shù)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2007.

作者簡介：肖文軍（1987-），男，威海新力熱電有限公司助工，研究方向：電力工程與管理。