繼電保護是保障電網(wǎng)安全運行的第一道防線。本書在論述新能源電力系統(tǒng)及其繼電保護技術(shù)基本概念與研究現(xiàn)狀的基礎上,研究建立高壓直流輸電和柔性直流輸電兩種構(gòu)成模式下的新能源送端系統(tǒng)暫態(tài)模型,提出新能源場站集電/送出線路保護方法、高壓/柔性直流輸電線路保護方法及受端系統(tǒng)保護方法,構(gòu)建適應高壓/柔性直流輸電系統(tǒng)兩種不同構(gòu)成模式的直流重啟策略,并進一步介紹新型保護方法在實際工程中的應用情況。
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國際大電網(wǎng)組織(CIGRE)青年之星,2010。北京市優(yōu)秀人才,2013。教育部霍英東基金獲得者,2014。北京市科技新星,2014。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 新能源電力系統(tǒng)的背景 1
1.2 新能源電力系統(tǒng)繼電保護研究及發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.1 新能源場站保護方法研究及發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.2 交流輸電線路保護方法研究及發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.2.3 直流輸電線路保護方法研究及發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.2.4 故障恢復方法研究及發(fā)展現(xiàn)狀 6
1.3 本書的主要架構(gòu) 6
參考文獻 8
第2章 新能源機組故障暫態(tài)特性分析 11
2.1 新能源側(cè)故障特性分析 11
2.1.1 半逆變型電源短路電流計算 11
2.1.2 逆變型電源短路電流計算 17
2.1.3 新能源場站交互特性分析 19
2.2 計及換相動作特性的高壓直流換流站故障特征分析 22
2.2.1 換流站短路電流 22
2.2.2 換流器閥側(cè)線電流微分與導通工況的關(guān)聯(lián)關(guān)系 24
2.2.3 換相電感能量變化率計算模型 28
2.3 計及鎖相環(huán)動態(tài)特性的柔性直流換流站故障特征分析 34
2.3.1 柔性直流換流器子模塊建模 34
2.3.2 柔性直流換流站的故障暫態(tài)特性分析 37
參考文獻 48
第3章 新能源電力系統(tǒng)送端系統(tǒng)保護方法 49
3.1 新能源場站集電線路保護 49
3.1.1 基于模電流差異的集電線路保護原理 49
3.1.2 算例分析 59
3.2 新能源場站送出線路保護 62
3.2.1 基于復合交互功率的送出線路保護原理 62
3.2.2 算例分析 77
3.3 高壓直流送端交流線路保護方法 83
3.3.1 基于復合模功率差的交流線路保護 83
3.3.2 算例分析 95
3.4 柔性直流送端交流線路保護方法 98
3.4.1 基于高頻電感差異系數(shù)的送端交流線路保護原理 98
3.4.2 算例分析 111
參考文獻 115
第4章 新能源電力系統(tǒng)直流側(cè)保護方法 116
4.1 高壓直流輸電線路保護原理 116
4.1.1 基于感性能量極性的高壓直流輸電線路保護方法 116
4.1.2 算例分析 128
4.2 柔性直流輸電線路保護原理 131
4.2.1 基于感性能量極性的柔性直流輸電線路保護方法 131
4.2.2 算例分析 142
4.3 多端直流輸電線路保護原理 145
4.3.1 基于電匹配因子的多端直流輸電線路保護方法 145
4.3.2 算例分析 155
參考文獻 162
第5章 新能源電力系統(tǒng)受端系統(tǒng)保護方法 163
5.1 高壓直流輸電受端交流線路保護原理 163
5.1.1 基于復合模分量的受端交流線路保護方法 163
5.1.2 算例分析 180
5.2 柔性直流輸電受端交流線路保護原理 187
5.2.1 基于電感參數(shù)識別的受端交流線路保護方法 187
5.2.2 算例分析 197
5.3 含分布式新能源的受端配電網(wǎng)保護原理 202
5.3.1 基于邏輯量信息的受端配電網(wǎng)區(qū)域保護方案 202
5.3.2 算例分析 209
參考文獻 212
第6章 新能源電力系統(tǒng)故障恢復策略 213
6.1 新能源經(jīng)高壓直流送出系統(tǒng)直流重啟策略 213
6.1.1 直流線路故障重啟時序充電過程分析 213
6.1.2 基于最小二乘擬合的瞬時/永久性故障判別方法 220
6.1.3 算例分析 222
6.2 新能源經(jīng)柔性直流送出系統(tǒng)直流重啟策略 225
6.2.1 基于故障參數(shù)識別的故障重啟方案 225
6.2.2 算例分析 229
6.3 新能源經(jīng)直流送出系統(tǒng)交流重合閘策略 234
6.3.1 基于參數(shù)識別的交流線路單相故障恢復策略 234
6.3.2 算例分析 242
參考文獻 248
第7章 新能源電力系統(tǒng)保護成套裝置應用情況 249
7.1 新型保護構(gòu)成模式 249
7.1.1 新能源電力系統(tǒng)新型保護構(gòu)成模式 249
7.1.2 異常數(shù)據(jù)實時校核與缺失數(shù)據(jù)自適應替代技術(shù) 252
7.2 新型成套保護裝置工程應用 257
7.2.1 新型保護系統(tǒng)裝置開發(fā) 257
7.2.2 新型保護系統(tǒng)工程應用效果 260