考虑新型故障限流器阻抗特性的继电保护新方法

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随着电力系统的大容量、大规模发展，短路电流超标现象日趋严峻，催生了基于电力电子器件、超导原理的新型故障限流器的发展。这类故障限流器的投入，不仅因为其阻抗时变特性，使得故障暂态过程更加复杂，给速动性要求高的高压、超高压速断保护带来不可忽视的影响；而且，限流阻抗的投入及其动态过程也给传统继电保护带来新的挑战。
　　对于可控串联补偿型超导限流器，本文重点研究了串补模式到限流模式跨区间跃变的动态过程，以及强制旁路模式下的分段数学模型，成功推导出 TCSC-FCL的阻抗-时间数学表达式。在此基础上，分析了跨区间跃变的动态过程对距离保护动作范围、动作时间的影响，得出距离保护范围先超越后缩短、保护动作延迟的结论。为提高TCSC-FCL启动速率和限流速率，本文提出了基于工频突变电流的启动判据；简要介绍基于基波稳态阻抗补偿方案的可靠性和速动性不足的问题后，首次提出了基于动态偏移阻抗圆的距离保护新方法；结合 TCSC-FCL多区间工作模式，设计了自动识别工作区间的动态偏阻抗圆保护算法，并在PSCAD上仿真验证了该方法的可行性和有效性。
　　对于超导限流器，建立了电阻型超导限流器的数学模型，在研究工频突变量距离保护的动作原理后，指出超导限流器的投入改变了故障前后的电路模型，使得基于故障前记忆数据的突变量不满足叠加条件。在探讨了自适应电流速断保护与工频突变量阻抗继电器在原理、性能上的相似性后，对比分析两种保护方案的速动性、选择性、带过渡电阻能力；提出适应限流设备的自适应电流速断保护补偿方案。最后在PSCAD中进行仿真验证，研究表明，自适应电流速断保护具备不啻于突变量距离保护的速动性和选择性，更高的带过渡电阻能力，更均匀的速动性。验证了新方法的可行性和有效性。

著录项

作者
李慧;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名林湘宁;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类继电保护装置;
关键词
故障限流器; 串联补偿; 工频突变量; 继电保护;

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