我國已建成世界上規模最大、電壓等級最高的交直流混聯電網。隨著交直流耦合程度日趨加深，高壓直流輸電系統換流站內部的故障及非故障動態特性更為復雜，需要進一步探索更具適應性的換流站設備保護方法。本書針對換流站中的換流器、換流變壓器、直流濾波器、接地極引線等幾大關鍵設備，系統性地研究了其故障特征及現有工程保護配置方案的適應性，同時就目前保護存在的問題，提出了相應的改進或優化方法。全書按設備類別分章編寫，共5章，分別為緒論、換流器保護、換流變壓器保護、直流濾波器保護和接地極線路保護。
1.國家重點研發計劃智能電網技術與裝備重點專項“大型交直流混聯電網運行控制和保護”的子課題“大型交直流混聯電網故障特性分析與保護”，子課題編號2016YFB0900603（本書依托項目）；
目錄
前言
1 緒論 1
1.1 高壓直流輸電系統概況 1
1.2 換流站設備概述 2
1.3 高壓直流輸電系統保護功能配置與分區 7
1.4 本章小結 10
參考文獻 11
2 換流器保護 12
2.1 換流器故障特征 12
2.1.1 換流器主要故障類型 12
2.1.2 換流器主接線回路短路故障分析 13
2.2 現有工程保護配置及適應性分析 15
2.2.1 換流器保護配置 15
2.2.2 換流器保護適應性分析 17
2.3 整流器后備保護優化 26
2.3.1 故障分量極性分析 26
2.3.2 保護優化方案 29
2.3.3 仿真驗證 31
2.4 逆變器后備保護優化 39
2.4.1 行波特征分析 39
2.4.2 保護優化方案 42
2.4.3 仿真驗證 44
2.5 換流器接地故障定位 51
2.5.1 故障特征分析 52
2.5.2 故障定位方案 61
2.5.3 仿真驗證 64
2.6 本章小結 66
參考文獻 66
3 換流變壓器保護 67
3.1 換流變壓器的接線方式與典型故障 67
3.1.1 換流變壓器的接線方式 67
3.1.2 換流變壓器的典型故障 67
3.2 現有工程保護配置及適應性分析 69
3.2.1 換流變壓器保護配置 69
3.2.2 換流變壓器差動保護二次諧波制動適應性分析 72
3.3 基于小波能量熵的換流變壓器差動保護方案 72
3.3.1 故障分量電流方向特征分析 72
3.3.2 保護判據及差動保護新方案 76
3.3.3 仿真驗證 79
3.4 本章小結 88
參考文獻 88
4 直流濾波器保護 90
4.1 直流濾波器結構特點及故障特征 90
4.2 現有工程保護配置及適應性分析 94
4.3 基于特征諧波阻抗比的直流濾波器高壓電容器接地故障保護 97
4.3.1 基本原理 98
4.3.2 保護判據 103
4.3.3 仿真驗證 104
4.4 基于電容參數識別的直流濾波器高壓電容器開路故障保護 111
4.4.1 基本原理 111
4.4.2 保護判據 113
4.4.3 仿真驗證 115
4.5 本章小結 118
參考文獻 119
5 接地極線路保護 120
5.1 接地極系統結構及故障特征 120
5.2 現有工程保護配置及適應性分析 123
5.2.1 接地極線路保護配置 123
5.2.2 接地極線路不平衡保護的適應性分析 126
5.3 基于特征諧波測量阻抗的接地極線路保護 126
5.3.1 基本原理 126
5.3.2 保護判據 133
5.3.3 仿真驗證 136
5.4 基于特征諧波測量阻抗的接地極線路故障定位 142
5.4.1 定位算法 142
5.4.2 仿真驗證 145
5.5 本章小結 152
參考文獻 152
附錄 153
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