基于差動電流與分布電容電流比值的直流線路縱聯(lián)保護(hù)方案

褚倍鈺，李海鋒，彭光強(qiáng)，梁遠(yuǎn)升，王 鋼

（1.華南理工大學(xué)電力學(xué)院，廣東省廣州市 510641；2.中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司電力科研院，廣東省廣州市 510663）

0 引言

高壓直流輸電系統(tǒng)由于具有傳輸容量大、輸電距離遠(yuǎn)、線路損耗低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離大容量輸電，但換相失敗是其面臨的主要問題［1-3］。相比之下，基于電壓源型換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)不存在換相失敗的問題，但造價高、運(yùn)行損耗大［4-6］。近年來，新興的多端混合高壓直流輸電系統(tǒng)采用電網(wǎng)換相換流器（line commutated converter，LCC）作為功率集中輸送端、多個模塊化多電平換流器（modular multilevel converter，MMC）作為多落點(diǎn)受端，綜合了常規(guī)直流和柔性直流的優(yōu)點(diǎn)，是直流輸電技術(shù)發(fā)展的重要方向之一［7-9］。

由于直流輸電線路大多為架空線路，故障發(fā)生概率高，故障電流上升速率大，直流線路保護(hù)作為直流輸電中的關(guān)鍵技術(shù)一直受到廣泛關(guān)注［10］。多端混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行方式靈活多變，以三端系統(tǒng)為例，既可以三端方式運(yùn)行，也可采用不同組合的雙端運(yùn)行方式。由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，多端混合高壓直流輸電線路發(fā)生故障后要求保護(hù)能夠快速準(zhǔn)確地定位故障區(qū)域，實(shí)現(xiàn)故障線路區(qū)段的有效隔離，以保證系統(tǒng)剩余部分繼續(xù)正常運(yùn)行。現(xiàn)有多端混合高壓直流輸電線路保護(hù)大多沿用傳統(tǒng)高壓直流輸電線路的保護(hù)方法，但這些方法仍然存在一些問題需要解決。

根據(jù)文獻(xiàn)［11］，基于直流電壓變化率的線路主保護(hù)方法，在150 Ω 的過渡電阻下靈敏性不足。……