继电保护是保障电网安全运行的第一道防线。本书在论述新能源电力系统及其继电保护技术基本概念与研究现状的基础上,研究建立高压直流输电和柔性直流输电两种构成模式下的新能源送端系统暂态模型,提出新能源场站集电/送出线路保护方法、高压/柔性直流输电线路保护方法及受端系统保护方法,构建适应高压/柔性直流输电系统两种不同构成模式的直流重启策略,并进一步介绍新型保护方法在实际工程中的应用情况。
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国际大电网组织(CIGRE)青年之星,2010。北京市优秀人才,2013。教育部霍英东基金获得者,2014。北京市科技新星,2014。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 新能源电力系统的背景 1
1.2 新能源电力系统继电保护研究及发展现状 4
1.2.1 新能源场站保护方法研究及发展现状 4
1.2.2 交流输电线路保护方法研究及发展现状 5
1.2.3 直流输电线路保护方法研究及发展现状 5
1.2.4 故障恢复方法研究及发展现状 6
1.3 本书的主要架构 6
参考文献 8
第2章 新能源机组故障暂态特性分析 11
2.1 新能源侧故障特性分析 11
2.1.1 半逆变型电源短路电流计算 11
2.1.2 逆变型电源短路电流计算 17
2.1.3 新能源场站交互特性分析 19
2.2 计及换相动作特性的高压直流换流站故障特征分析 22
2.2.1 换流站短路电流 22
2.2.2 换流器阀侧线电流微分与导通工况的关联关系 24
2.2.3 换相电感能量变化率计算模型 28
2.3 计及锁相环动态特性的柔性直流换流站故障特征分析 34
2.3.1 柔性直流换流器子模块建模 34
2.3.2 柔性直流换流站的故障暂态特性分析 37
参考文献 48
第3章 新能源电力系统送端系统保护方法 49
3.1 新能源场站集电线路保护 49
3.1.1 基于模电流差异的集电线路保护原理 49
3.1.2 算例分析 59
3.2 新能源场站送出线路保护 62
3.2.1 基于复合交互功率的送出线路保护原理 62
3.2.2 算例分析 77
3.3 高压直流送端交流线路保护方法 83
3.3.1 基于复合模功率差的交流线路保护 83
3.3.2 算例分析 95
3.4 柔性直流送端交流线路保护方法 98
3.4.1 基于高频电感差异系数的送端交流线路保护原理 98
3.4.2 算例分析 111
参考文献 115
第4章 新能源电力系统直流侧保护方法 116
4.1 高压直流输电线路保护原理 116
4.1.1 基于感性能量极性的高压直流输电线路保护方法 116
4.1.2 算例分析 128
4.2 柔性直流输电线路保护原理 131
4.2.1 基于感性能量极性的柔性直流输电线路保护方法 131
4.2.2 算例分析 142
4.3 多端直流输电线路保护原理 145
4.3.1 基于电匹配因子的多端直流输电线路保护方法 145
4.3.2 算例分析 155
参考文献 162
第5章 新能源电力系统受端系统保护方法 163
5.1 高压直流输电受端交流线路保护原理 163
5.1.1 基于复合模分量的受端交流线路保护方法 163
5.1.2 算例分析 180
5.2 柔性直流输电受端交流线路保护原理 187
5.2.1 基于电感参数识别的受端交流线路保护方法 187
5.2.2 算例分析 197
5.3 含分布式新能源的受端配电网保护原理 202
5.3.1 基于逻辑量信息的受端配电网区域保护方案 202
5.3.2 算例分析 209
参考文献 212
第6章 新能源电力系统故障恢复策略 213
6.1 新能源经高压直流送出系统直流重启策略 213
6.1.1 直流线路故障重启时序充电过程分析 213
6.1.2 基于最小二乘拟合的瞬时/永久性故障判别方法 220
6.1.3 算例分析 222
6.2 新能源经柔性直流送出系统直流重启策略 225
6.2.1 基于故障参数识别的故障重启方案 225
6.2.2 算例分析 229
6.3 新能源经直流送出系统交流重合闸策略 234
6.3.1 基于参数识别的交流线路单相故障恢复策略 234
6.3.2 算例分析 242
参考文献 248
第7章 新能源电力系统保护成套装置应用情况 249
7.1 新型保护构成模式 249
7.1.1 新能源电力系统新型保护构成模式 249
7.1.2 异常数据实时校核与缺失数据自适应替代技术 252
7.2 新型成套保护装置工程应用 257
7.2.1 新型保护系统装置开发 257
7.2.2 新型保护系统工程应用效果 260