《直流輸電系統故障暫態和繼電保護動態行為》是2020年科學出版社出版的圖書，作者是蔡澤祥、李曉華。
基本介紹
- 書名：直流輸電系統故障暫態和繼電保護動態行為
- 作者：蔡澤祥、李曉華
- ISBN：9787030631398
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2020-01-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
《直流輸電系統故障暫態和繼電保護動態行為》借鑑交流電網故障分析及繼電保護方面成熟的理論與技術體系，將直流系統故障分析和繼電保護技術納入電力系統故障分析與繼電保護的統一大框架中，從直流故障過程、故障分析方法、故障動態對保護動態行為的影響與制約因素，各保護之間及保護與直流控制之間的協調配合等方面開展全方位、系統的論述和研究，填補國內外在這一領域的空白。
目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 直流輸電系統組成 2
1.1.1 直流輸電系統一次結構 2
1.1.2 直流輸電系統的二次控制保護 3
1.2 直流輸電系統正常運行特性 5
1.2.1 接入約束 5
1.2.2 穩定約束 6
1.2.3 諧波約束 7
1.2.4 運行方式 8
1.2.5 直流偏磁 10
1.3 直流輸電系統故障動態特點 12
1.3.1 控制特性強約束 12
1.3.2 閥動態切換 13
1.3.3 交直流系統相互作用 13
1.3.4 長直流輸電線路 15
1.4 本書內容結構 15
第2章 直流系統換流器故障暫態過程分析 17
2.1 引言 17
2.2 換流器的換相暫態過程 17
2.2.1 換流器正常換相暫態過程 17
2.2.2 交流電網故障時換流器換相暫態過程 20
2.2.3 換流器換相失敗暫態過程 28
2.3 交流故障特徵經換流器侵入的暫態過程 30
2.4 換流器區的故障類型 33
2.4.1 換流器閥短路故障 34
2.4.2 換流器直流側出口短路故障 37
2.4.3 換流器直流側對地短路故障 41
2.4.4 換流器交流側相間短路故障 42
2.4.5 換流器交流側相對地短路故障 44
2.5 換流器對交流故障回響的暫態過程 48
2.5.1 系統不對稱時換流器狀態切換模型 48
2.5.2 換流器交流連線線故障暫態過程分析 49
第3章 直流系統故障特性的換流器效應對換流器保護的影響分析 55
3.1 引言 55
3.2 換流器保護與換流變保護的邊界問題 55
3.3 換流器差動保護動作結果的離散性 57
3.3.1 換流器差動保護對不同類型故障回響的不確定性 58
3.3.2 換流器差動保護特徵量動態特性影響因素 60
3.3.3 換流器差動保護特徵量動態特性分析 62
3.4 基頻保護動作結果及回響時間離散性分析 81
3.4.1 50Hz和100Hz分量的產生機理 81
3.4.2 交流故障下基頻保護特徵量動態特性分析 83
3.5 低電壓保護動作結果及回響時間離散性分析 88
第4章 逆變側交流故障引發直流換相失敗的暫態過程與評估 94
4.1 引言 94
4.2 逆變側交流故障引發換相失敗的暫態過程分析 94
4.2.1 逆變側交流故障下的換流母線電壓 94
4.2.2 逆變母線電壓畸變引發換相失敗的暫態過程 97
4.3 逆變側交流故障引發換相失敗的影響因素 102
4.3.1 系統運行方式 102
4.3.2 故障時刻 104
4.3.3 故障位置 106
4.3.4 故障類型 107
4.3.5 過渡電阻 108
4.4 考慮時空離散性的換相失敗評估方法 109
4.4.1 同時計及電壓幅值和相位變化的熄弧角判據 109
4.4.2 基於短路計算程式的換相失敗評估方法 111
4.4.3 換相失敗評估方法的校驗 112
第5章 直流系統故障及擾動對交流繼電保護的影響分析 121
5.1 引言 121
5.2 直流系統運行工況對交流繼電保護的影響 122
5.2.1 慢速變化工況 122
5.2.2 快速變化工況 124
5.2.3 直流系統運行工況對交流繼電保護影響評價 125
5.3 直流系統換相失敗引起的交流系統故障特徵變異 127
5.3.1 故障特徵變異的概念 127
5.3.2 基於“競爭”的故障特性變異機理分析 128
5.3.3 “競爭”的基本分析方法 129
5.3.4 交直流系統電氣競爭範圍分析 129
5.3.5 交流系統故障特徵變異對繼電保護的影響途徑 130
5.4 故障特徵變異下交流繼電保護動態行為 131
5.4.1 變化量方向元件 131
5.4.2 零序元件 138
5.4.3 負序元件 140
5.4.4 距離元件 144
5.4.5 差動元件 149
5.5 故障特徵變異引起暫態功率倒向問題分析 151
5.5.1 暫態快速功率倒向機理 151
5.5.2 暫態快速功率倒向發生的電氣條件 152
5.5.3 暫態快速功率倒向發生的時序條件 154
5.5.4 多直流饋入系統的特殊性 155
5.5.5 暫態功率倒向影響保護動作的因素分析 157
5.6 直流系統對交流繼電保護的其他影響分析 158
5.6.1 直流偏磁與諧波問題 158
5.6.2 電氣量快速變化問題 161
第6章 直流輸電線路故障暫態過程分析 165
6.1 引言 165
6.2 直流輸電線路故障概述 166
6.2.1 直流輸電線路故障分類 166
6.2.2 直流輸電線路的故障階段 173
6.3 直流輸電線路故障行波過程分析 175
6.3.1 直流輸電線路數學模型 175
6.3.2 故障行波在直流輸電線路不連續邊界的折反射規律 179
6.3.3 故障行波在直流輸電線路中的傳遞過程 183
6.3.4 直流輸電線路故障行波傳播特性 186
6.4 直流控制對直流輸電線路故障的影響 190
6.4.1 直流系統控制功能簡介 190
6.4.2 極層控制的影響作用 191
6.4.3 換流器層控制的影響作用 192
第7章 直流輸電線路繼電保護動態行為分析 197
7.1 引言 197
7.2 直流輸電線路繼電保護及其特徵量 197
7.2.1 直流輸電線路繼電保護概述 197
7.2.2 直流輸電線路繼電保護的特徵量 198
7.3 直流輸電線路保護特徵量的動態回響特性及影響因素 199
7.3.1 電壓變化率du/dt的動態特性及其影響因素 200
7.3.2 電壓變化量ΔU的動態特性及其影響因素 204
7.3.3 電流變化量ΔI的動態特性及其影響因素 205
7.3.4 線路低電壓水平|Udl|的動態特性及其影響因素 206
7.3.5 差電流|Idl—Idl_os|的動態特性及其影響因素 210
7.4 直流輸電線路繼電保護的動態行為 212
7.4.1 行波保護 213
7.4.2 微分欠壓保護 221
7.4.3 直流輸電線路差動保護 225
7.5 直流輸電線路繼電保護最佳化策略 230
7.5.1 特徵量ΔI的處理方式的最佳化 230
7.5.2 行波保護電壓判據的最佳化 237
7.5.3 基於高頻採樣的直流輸電線路行波保護最佳化 241
7.6 直流輸電線路繼電保護新原理 245
7.6.1 檢測電流首峰值時間的直流輸電線路繼電保護新原理 245
7.6.2 基於寬頻信息的直流輸電線路故障測距研究 255
第8章 直流輸電線路解析方法及套用 265
8.1 引言 265
8.2 直流輸電線路故障分析模型 266
8.2.1 貝吉龍法概述 266
8.2.2 單極直流輸電線路故障分析模型 267
8.2.3 雙極直流輸電線路故障分析模型 273
8.2.4 雷擊直流輸電線路暫態分析模型 279
8.2.5 直流控制和行波色散等值模型 285
8.3 直流輸電線路故障解析 288
8.3.1 直流輸電線路短路故障 288
8.3.2 直流輸電線路端部外側短路故障 293
8.3.3 非故障雷繞擊直流輸電線路擾動 296
8.4 直流輸電線路保護整定方法 299
8.4.1 直流輸電線路保護範圍與整定需求 299
8.4.2 直流輸電線路保護邊界確定 300
8.4.3 直流輸電線路行波保護整定方法 301
8.5 直流輸電線路保護雷擊誤動風險評估 305
8.5.1 雷擊工況下的行波保護誤動分析 306
8.5.2 行波保護雷擊誤動機率模型 308
8.5.3 行波保護雷擊誤動風險評估方法 312
第9章 換流變涌流特性及其對直流50Hz保護的影響分析 315
9.1 引言 315
9.2 換流變涌流問題及其特殊性 316
9.2.1 換流變涌流問題 316
9.2.2 換流變勵磁涌流特殊性 322
9.2.3 換流變和應涌流正序二次諧波特性 332
9.3 換流變涌流諧波沿直流輸電線路傳遞機理 341
9.3.1 基於直流輸電線路參數的50Hz諧波放大評估方法 341
9.3.2 運行方式對50Hz分量傳遞特性影響 354
9.4 直流系統涌流諧波特性的影響因素 359
9.4.1 直流設備參數 359
9.4.2 涌流嚴重程度 361
9.4.3 直流輸送功率 362
9.4.4 直流系統運行方式 363
9.4.5 交流系統強度 364
9.5 換流變涌流對直流50Hz保護影響的應對策略 365
9.5.1 應對策略概述 366
9.5.2 分相合閘控制策略最佳化 367
9.5.3 基於波形識別的直流50Hz閉鎖策略 372
參考文獻 384
