1继电保护技术在高压直流输电线路中的作用
1.1预保护作用
继电保护技术在实际应用中,通过对不平衡功率的控制,建立失步解列控制系统,极大地降低了电网大面积停电事故的发生概率,避免出现不必要的经济和资源损失。另外,由于电网智能化水平的提高,继电保护技术中智能化设备和技术的使用也愈加广泛,尤其是通信网络系统。智能传感器的应用使得相关电力数据得以智能化、高效率处理,让继电保护装置和相关技术具有预保护作用的同时还能够完成系统的综合管控工作,提高高压直流输电线路建设的完善程度,进一步提升其数字化和信息化水平,优化电气资源信息传输效率,满足当前人们日益提高的用电需求。
1.2保证电气元器件正常运作
对于继电保护技术而言,在科学技术水平日益提高的背景下,其保护体系愈发完善,通过运用继电保护技术,能够有效完善智能电力系统故障研究体系、运作、维修以及保护系统设计等工作,保证系统电气元件的正常运作。此外,继电保护装置的合理运行,能够快速且准确地隔离故障元件,保证其余电气元件正常工作不受影响,有效保护电力设备,提高电力资源传输和高压直流输电线路生产的安全性,促进高压直流输电线路高效、高质量建设和运行。
1.3提高输电断面安全性
在高压直流输电线路建设、运行过程中,继电保护技术能够有效增强输电断面安全性能,协调断面上保护和稳控装置的动作,避免断面内支路发生连锁过载跳闸,维持输电断面的传输能力,防止断面上潮流的大幅度转移。当系统存在连锁过载跳闸的可能时,通过安全稳定控制系统进行紧急控制,消除支路过载,并允许过负荷保护延时跳闸,防止连锁过载跳闸引起的停电事故,有效抑制系统故障的发展蔓延,保证电力系统的安全稳定运行。
2高压直流输电线路继电保护存在的问题
2.1理论可靠性仍需提升
在实际的高压直流线路运行过程中,一些技术人员往往将自身的工作侧重点集中在对于相关设备具体的问题保护上,这样的实际情况从保护原理的角度出发,使得整体的直流线路保护技术和相关体系仍然存在着不完备的实际情况,相应的保护工作开展并没有形成完整覆盖的体系。这样不仅使得整体的保护质量出现一定程度的下降,同时整体保护系统的可靠性也存在着较大的区别。在实际的工作开展过程中,整体的高压直流输电线路常常会出现主保护系统的灵敏度相对较低,这不仅使得整体的故障投入时间进一步降低,同时对于相关采样率的要求也进一步提升,最终使得整体的线路抗干扰性受到严重的负面影响作用。除此之外,在进行后备保护工作开展过程中,由于整体的差动保护动作速度相对较慢,因此不仅进一步影响了低压保护的相关动作频率,同时也使得整体的机电保护工作开展缺乏相应的稳定依据,最终进一步影响了整体保护工作的开展和相关选择质量。
2.2保护种类丰富性仍需提升
在实际的高压直流输电线路机电保护工作开展过程中,从整体的保护配置方面出发,整体的机电保护种类相对较为单一。这样的实际情况不仅使得在复杂的高压直流输电线路运行过程中,可能会较为频繁地出现保护工作质量波动的实际问题,同时也使得整体的继电保护系统的可靠性受到了负面影响作用,并在发生故障的较长一段时间内不能够结合相应的故障保护原理开展更加多元化的故障排查和保护工作,最终影响了整体高压直流输电线路的机电保护工作质量。在实际的工作开展过程中,由于直流输电线路与其他的交流输电线路在实际的能量集中频段上呈现出较大的差异,而目前机电保护种类单一的相关问题则会造成实际的前交流线路的整体保护可靠性进一步下降,同时也必须维持整体的采样率在较高水平才能更好地加强整体保护工作的数据完善。
3高压直流输电线路继电保护技术
3.1行波保护技术
行波保护技术是高压直流输电线路继电保护中的主保护技术,该技术在实际应用的过程中根据以下原理展开,如果电路出现运行故障,则出现故障的位置将会发射反行波,并将反行波传输到线路的两端。在此过程中,行波保护系统会对接收的反行波进行识别,进而确定电路实际出现故障的类型等具体情况。目前行波保护技术在实际运行的过程中,可以采用两种方案,第一种为,利用极波对电路故障展开检测,利用地膜波确定电路的故障级。第二种,该方案中采用电压微分的方式启动判据,确定反行波在运行10MS之内的突变量,以此作为标准,确定电路出现的故障,这种应用方式需要的时间较长,但是其对抗外界干扰的能力也较强。因此,在实际技术应用的过程中,需要根据实际需求情况,制定相应的应用方案,最终达到保证行波保护技术应用质量的目的。
3.2微欠分压保护技术
微欠分压保护技术属于高压直流输电线路继电保护中的主保护技术,如果电路中已经使用行波保护技术作为主保护技术,则该技术在实际应用的过程中,也可以作为后备保护技术。该技术在实际应用的过程中,需要测定电压微分以及幅值,其中电压微分的定值与行波保护相比,进行了延长,将行波保护中的6MS延长为20MS,正是因为这一设计,该技术能够对行波保护技术展开有效的补充。微欠分压保护技术在实际应用的过程中,整体运行速度较慢,耐过渡电阻能力并不高,但是具备较强的保护准确性。由此可以看出,无论是微欠分压保护技术还是行波保护技术,在实际应用的过程中,都具备相应的优势以及短板,技术应用人员在技术选择的过程中,需要根据实际技术需求,选择相应的高压直流输电线路继电保护技术。
3.3低电压保护技术
低电压保护技术属于电路中的后备保护技术,在对电路故障展开判断的过程中,主要采用测量电压幅值的方式。如果电路中的高阻出现运行故障,主保护技术未能在第一时间给予保护动作,则低电压保护会展开相应的动作,保证整个高压直流输电线运行的安全性。低电压保护技术在实际运行的过程中,可以分为两种类型,第一种为线路低电压保护,第二种为极控低电压保护,线路低电压保护在实际应用的过程中,保护定值更高,在开展保护动作之后,电路中的重启程序会再次启动。而极控低电压技术在实施之后,电路中的故障将会被封锁,这是二者在实际应用中存在的差异之处。低电压保护技术的运行原理较为简单,但是与其他几种高压直流输电线路继电保护技术相比,综合使用效果较低,其中存在一定的问题,例如选择性较低,以及无法准确区分高阻故障等,都是低电压保护技术在未来发展中需要解决的问题。
3.4纵联电流差保护技术
该技术也属于后备保护技术,其应用原理主要是利用双端电气量,实现绝对选择,主要作用是切除电路中得高阻故障。目前该技术在实际应用的过程中,并没有电容电流问题进行充分考虑,因此应用过程中的待机时间较长,动作速度较慢等。例如,在利用该技术切除故障时,由于整个电路出现电流波动的情况,因此整个切除动作会出现600ms左右的延迟,差动判据也会存在500ms左右的延迟。因此,要想完成整个故障切除动作,实施过程中的延迟约为1100ms,在此过程中可能会出现多次故障封锁时间,影响电路中设备的正常运行。由此可以看出,该技术在实际应用的过程中,需要针对细节等多方面内容展开完善,例如提升保护动作速度以及完善高频通道等,以上几种方式都能够提升该技术的整体应用质量。
结语
在新能源产业中,高压直流继电器可为电力线路稳定运行提供保证。直流输电线路主保护应采用基于单端量的算法来保证保护的速度,后备保护应采用纵联保护原理作为主保护的补充。此外,后备保护应具有相对较高的反应速度,以便与超高速主保护和交流侧保护在时间序列上配合。
参考文献
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