基于故障初始角與過渡電阻的線路母線暫態(tài)保護(hù)方法研究

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1、學(xué)校代號10532學(xué)號B11090031分類號TM771密級公開博士學(xué)位論文基于故障初始角與過渡電阻的線路母線暫態(tài)保護(hù)方法研究學(xué)位申請人姓名郭振威培養(yǎng)單位電氣與信息工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱姚建剛教授學(xué)科專業(yè)電氣工程研究方向電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及其自動(dòng)化論文提交日期2015年03月學(xué)校代號：10532學(xué)號：B11090031密級：公開湖南大學(xué)博士學(xué)位論文基于故障初始角與過渡電阻的線路母線暫態(tài)保護(hù)方法研究學(xué)位申請人姓名：郭振威導(dǎo)師姓名及職稱：姚建剛教授培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)名稱：電氣工程論文提交日期：2015年03月論文答辯日期：2015年06月07日答辯委員會(huì)主

2、席：黃守道教授StudyontheTransientProtectionofTrnasmissionLineandBusBasedonFaultInitialAngleandTransitionResistancebyGUOZhenweiB.E.(HunanUniversity)2011AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHuna

3、nUniversitySupervisorProfessorYAOJiangangMarch,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加Ｗ標(biāo)法引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作晶。對本文的研巧做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明。。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)：？作者簽名：日期＞／女年／月ｇ日學(xué)位論女版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國

4、家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可レッ采用影印、縮?。崳娀驋呙璧葟?fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密囚。＂＂（請?jiān)冢保奚舷鄳?yīng)方框內(nèi)打＾）作者簽名：新辦日期：如年＾月多日導(dǎo)師簽名：日期；心？年＾月《日博士學(xué)位論文摘要隨著我國超高壓電網(wǎng)的迅速發(fā)展，超高壓輸電線路和母線對繼電保護(hù)的動(dòng)作速度和可靠性提出了更高要求。根據(jù)系統(tǒng)故障時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)量而構(gòu)造的暫態(tài)保護(hù)具有超高速性能，但是它的可

5、靠性卻有待提高。論文就這一種新繼電保護(hù)技術(shù)開展了深入系統(tǒng)的研究。首先研究了故障暫態(tài)量的產(chǎn)生機(jī)理，從理論上分析影響故障暫態(tài)量產(chǎn)生的基本因素。論文的研究表明，暫態(tài)保護(hù)可靠性不高的一個(gè)根本原因是傳統(tǒng)方法沒有考慮故障初始角與過渡電阻的影響。為解決這一問題，本論文根據(jù)實(shí)際工程中輸電線路和母線系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了幾種暫態(tài)保護(hù)方案，理論分析表明它們具有較好的優(yōu)越性。ATP/EMTP仿真驗(yàn)證了這些原理的正確性。論文的研究成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)提出了兩種計(jì)算故障初始角的方法從理論上分析研究了故障行波在三相輸電線路上的模分量傳播特性，推導(dǎo)出利用故障模分量計(jì)算故障初始角的方法

6、。從理論上研究三相架空輸電線路的相位系數(shù)特性，提出了基于相位系數(shù)的故障初始角計(jì)算方法。(2)建立了基于故障初始角、過渡電阻的暫態(tài)量歸算模型深入研究了故障暫態(tài)量與故障初始角、過渡電阻的關(guān)系，建立起故障暫態(tài)量按故障初始角、過渡電阻的歸算模型，消除了故障初始角、過渡電阻的影響。(3)提出了基于故障初始角、過渡電阻歸算的暫態(tài)保護(hù)方法○1EA提出了基于故障初始角、過渡電阻歸算的線路單端暫態(tài)保護(hù)方法根據(jù)母線兩回線路出口端暫態(tài)量的差，提出了新型的線路單端暫態(tài)保護(hù)。保護(hù)實(shí)現(xiàn)過程中，通過將故障特征量進(jìn)行歸算的方法消除了故障初始角、過渡電阻的影響。該方法可以保護(hù)連接于同一條母線的兩回

7、線路，保護(hù)范圍是傳統(tǒng)保護(hù)的兩倍，如果按照傳統(tǒng)保護(hù)配置方法配置保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。2EA○A提出了基于故障初始角與過渡電阻歸算的母線暫態(tài)保護(hù)方法根據(jù)在母線的各條線路出口端觀測到的故障暫態(tài)量瞬時(shí)幅值，建立起故障暫態(tài)量瞬時(shí)幅值的歸算模型，提出了一種新型的母線暫態(tài)保護(hù)方法。本方法消除了故障初始角、過渡電阻的影響，顯著提高了保護(hù)可靠性。3EA○A提出了基于故障初始角與過渡電阻歸算的分布式母線暫態(tài)保護(hù)方法根據(jù)在母線一條線路的出口端監(jiān)測到的故障暫態(tài)電流行波方向和故障暫態(tài)電流瞬時(shí)幅值，應(yīng)用將故障暫態(tài)電流瞬時(shí)幅值進(jìn)行歸算的方法，提出了一種新型的分布式母線暫態(tài)保護(hù)方法。該方法消

8、除了初始角