柔性直流输电(voltagesourceconverterbasedhigh voltage direct current transmission,VSC-HVDC)已成为海上风电远距离、大容量送出必然的发展方向。然而,海上风电场汇集升压接入VSC-HVDC换流站的交流线路两端均体现电力电子受控源特征...柔性直流输电(voltagesourceconverterbasedhigh voltage direct current transmission,VSC-HVDC)已成为海上风电远距离、大容量送出必然的发展方向。然而,海上风电场汇集升压接入VSC-HVDC换流站的交流线路两端均体现电力电子受控源特征,系统的故障特征发生了根本性变化。近端严重的交流故障可能引起VSC-HVDC换流设备闭锁,此时系统中故障电流持续时间短暂,失去故障特征后传统交流线路保护面临严重的不正确动作风险。针对该问题,提出基于奇异值分解的交流线路保护新原理。对交流线路两侧短路电流分别构造Hankel矩阵,综合利用Hankel矩阵能够快速反映信号及信号的导数奇异性的特点,以及奇异值分解法可以使用短窗提取波形特征的优点以实现故障的快速识别,所提原理可以利用VSC-HVDC换流器闭锁前故障特征可靠实现故障区段、类型的识别,从而解决传统保护因故障特征消失引发的不正确动作问题。在PSCAD中搭建了海上永磁风电场VSC-HVDC并网的精细化电磁暂态模型,通过仿真验证了所提保护原理的有效性。仿真结果表明,所提方法能够快速、可靠地识别区内、外各种类型故障,故障识别时间小于5ms,解决了传统保护在该场景下的不正确动作问题。展开更多
文摘柔性直流输电(voltagesourceconverterbasedhigh voltage direct current transmission,VSC-HVDC)已成为海上风电远距离、大容量送出必然的发展方向。然而,海上风电场汇集升压接入VSC-HVDC换流站的交流线路两端均体现电力电子受控源特征,系统的故障特征发生了根本性变化。近端严重的交流故障可能引起VSC-HVDC换流设备闭锁,此时系统中故障电流持续时间短暂,失去故障特征后传统交流线路保护面临严重的不正确动作风险。针对该问题,提出基于奇异值分解的交流线路保护新原理。对交流线路两侧短路电流分别构造Hankel矩阵,综合利用Hankel矩阵能够快速反映信号及信号的导数奇异性的特点,以及奇异值分解法可以使用短窗提取波形特征的优点以实现故障的快速识别,所提原理可以利用VSC-HVDC换流器闭锁前故障特征可靠实现故障区段、类型的识别,从而解决传统保护因故障特征消失引发的不正确动作问题。在PSCAD中搭建了海上永磁风电场VSC-HVDC并网的精细化电磁暂态模型,通过仿真验证了所提保护原理的有效性。仿真结果表明,所提方法能够快速、可靠地识别区内、外各种类型故障,故障识别时间小于5ms,解决了传统保护在该场景下的不正确动作问题。
