海上风电多端直流输电线路无整定快速纵差保护方案研究

《IEEE Potentials》：A fast setting-less pilot protection scheme for multi-terminal DC transmission lines in offshore wind power systems

　　

摘要：

为克服现有纵差保护方案中动作速度慢和依赖整定值等局限性，本文提出了一种适用于海上风电系统中多端直流（MTDC）输电线路的无整定快速纵差保护方案。首先，建立了具有对称单极结构的海上风电MTDC系统的故障等效模型。基于该模型，推导了区内故障和区外故障条件下暂态电流差（TCD）的解析表达式。分析表明，区内故障时TCD保持正值，区外故障时保持负值。基于这些极性相反的特性，开发了一种具有数学确定阈值的无整定快速纵差保护判据。大量的PSCAD/EMTDC仿真表明，所提方案在高阻故障、噪声干扰和通信扰动等恶劣条件下具有鲁棒性。此外，它还展现出对不同直流线路类型和系统拓扑的良好适应性。