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高压直流输电线路保护及故障隔离技术研究

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-7页
第一章 绪论第12-24页
    1.1 课题背景与研究意义第12-16页
    1.2 国内外研究现状及存在的问题第16-21页
        1.2.1 LCC-HVDC直流输电线路保护技术第16-18页
        1.2.2 VSC-HVDC直流输电线路保护技术第18-19页
        1.2.3 多端VSC-HVDC直流输电线路故障隔离技术第19-21页
    1.3 本文主要研究内容第21-24页
第二章 高压直流输电线路故障暂态特征分析第24-42页
    2.1 引言第24页
    2.2 高压直流输电系统结构及控制特性第24-28页
        2.2.1 LCC-HVDC系统结构和控制特性第24-26页
        2.2.2 VSC-HVDC系统结构和控制特性第26-28页
    2.3 高压直流输电线路边界阻抗及暂态量特征第28-36页
        2.3.1 LCC-HVDC直流线路边界第28-29页
        2.3.2 VSC-HVDC直流线路边界第29-31页
        2.3.3 高压直流输电线路故障暂态量特征第31-36页
    2.4 多端VSC-HVDC直流线路故障电流特征第36-41页
        2.4.1 单出线侧直流线路故障电流特征第36-40页
        2.4.2 多出线侧直流线路故障电流特征第40-41页
    2.5 本章小结第41-42页
第三章 基于暂态频率电流波形特征的LCC-HVDC直流线路保护方案第42-61页
    3.1 引言第42页
    3.2 LCC-HVDC直流线路故障暂态频率电流第42-44页
    3.3 暂态频率电流幅值波形特征第44-49页
        3.3.1 暂态频率电流等值网络第45页
        3.3.2 故障输入阻抗第45-46页
        3.3.3 暂态频率电流幅值波动特征分析第46-48页
        3.3.4 系统参数灵敏性分析第48-49页
    3.4 基于暂态频率电流的直流线路保护方案第49-52页
        3.4.1 保护判据第49-50页
        3.4.2 启动判据第50页
        3.4.3 故障选极判据第50-52页
        3.4.4 保护方案框图第52页
    3.5 仿真验证与讨论第52-58页
        3.5.1 区内外故障仿真结果第52-54页
        3.5.2 保护判据动作分析第54-56页
        3.5.3 保护性能对比分析第56-58页
    3.6 现场故障录波数据测试第58-60页
        3.6.1 特高压直流(LCC-UHVDC)系统故障录波数据测试第58页
        3.6.2 高压(LCC-HVDC)系统故障录波数据测试第58-60页
    3.7 本章小结第60-61页
第四章 基于频带暂态功率-阻抗的LCC-UHVDC直流输电线路保护方案第61-82页
    4.1 引言第61页
    4.2 LCC-UHVDC直流线路故障暂态量等值网络第61-63页
    4.3 暂态计算功率第63-66页
        4.3.1 正向直流线路故障第63页
        4.3.2 正向区外故障第63-64页
        4.3.3 暂态功率特征分析第64-65页
        4.3.4 暂态功率计算第65-66页
    4.4 暂态计算阻抗第66-71页
        4.4.1 直流线路区内故障第66-67页
        4.4.2 直流线路区外故障第67页
        4.4.3 暂态阻抗频域分析第67-68页
        4.4.4 暂态阻抗对系统参数的灵敏性分析第68-70页
        4.4.5 暂态阻抗计算第70-71页
    4.5 基于频带暂态量的直流线路保护方案第71-73页
        4.5.1 保护判据第71-72页
        4.5.3 故障选极判据第72-73页
        4.5.4 保护启动判据第73页
        4.5.5 保护方案流程图第73页
    4.6 仿真验证与讨论第73-79页
        4.6.1 直流线路故障仿真结果第73-74页
        4.6.2 区外故障仿真结果第74-75页
        4.6.3 保护动作灵敏性分析第75-77页
        4.6.4 应用于多端LCC-UHVDC系统的适应性分析第77-79页
    4.7 现场故障录波数据测试第79-80页
        4.7.1 特高压直流(LCC-UHVDC)系统故障录波数据测试第79-80页
        4.7.2 高压(LCC-HVDC)系统故障录波数据测试第80页
    4.8 本章小结第80-82页
第五章 基于暂态电流相关性的两端VSC-HVDC直流线路保护方案第82-96页
    5.1 引言第82页
    5.2 VSC-HVDC直流线路区内外故障特征分析第82-85页
        5.2.1 直流线路区内故障第82-84页
        5.2.2 直流线路区外故障第84-85页
    5.3 基于电流PEARSON相关系数的故障判别第85-89页
        5.3.1 暂态电流的Pearson相关性分析第85-87页
        5.3.2 数据窗口的选择第87-88页
        5.3.3 应用于多端VSC-HVDC系统的适应性分析第88-89页
    5.4 仿真验证与讨论第89-95页
        5.4.1 直流侧线路区内外故障仿真结果第90-91页
        5.4.2 交流侧故障仿真结果第91-92页
        5.4.3 过渡电阻的影响分析第92-93页
        5.4.4 噪声对故障判别的影响第93-94页
        5.4.5 多端VSC-HVDC直流线路故障判别第94页
        5.4.6 信号传输延迟对保护性能的影响分析第94-95页
    5.5 本章小结第95-96页
第六章 基于暂态频带电压比的多端VSC-HVDC直流线路保护方案第96-115页
    6.1 引言第96页
    6.2 多端VSC-HVDC直流线路故障暂态量等值网络第96-98页
    6.3 直流线路区内外故障暂态电压比第98-102页
        6.3.1 直流线路金属性故障第98-100页
        6.3.2 直流线路高阻故障第100-102页
    6.4 基于暂态电压比的直流线路保护方案第102-104页
        6.4.1 直流线路主保护判据第102-103页
        6.4.2 后备保护判据第103页
        6.4.3 保护启动判据第103-104页
        6.4.4 保护方案框图第104页
    6.5 仿真验证与讨论第104-113页
        6.5.1 直流线路故障仿真结果第105-107页
        6.5.2 直流线路高阻故障仿真结果第107页
        6.5.3 直流侧区外故障仿真结果第107-109页
        6.5.4 交流侧区外故障仿真结果第109页
        6.5.5 保护动作灵敏性分析第109-111页
        6.5.6 动作对比分析与讨论第111-112页
        6.5.7 应用于MMC-HVDC系统的适应性分析第112-113页
    6.6 本章小结第113-115页
第七章 多端VSC-HVDC直流输电线路限流式故障隔离方案第115-139页
    7.1 引言第115页
    7.2 适用于多端VSC-HVDC系统的混合型限流电路结构设计第115-119页
        7.2.1 电路拓扑第115-117页
        7.2.2 故障切除过程第117-119页
    7.3 限流电感(CLI)设计第119-128页
        7.3.1 限流电感设计目标第119页
        7.3.2 故障电流近似估计第119-123页
        7.3.4 限流电感参数选择第123-125页
        7.3.5 限流能力对比分析第125-126页
        7.3.6 限流电感对系统的影响分析第126-128页
    7.4 能量耗散电路(EDC)设计第128-132页
        7.4.1 能量耗散电路第128-130页
        7.4.2 电流熄灭与MOA吸收能量分析第130-131页
        7.4.3 能量耗散对比第131-132页
    7.5 基于混合型限流电路(HCLC)的多端VSC-HVDC直流线路故障隔离方案第132-137页
        7.5.1 多端VSC-HVDC直流线路故障隔离方案第132-134页
        7.5.2 多端VSC-HVDC系统故障隔离性能分析第134-136页
        7.5.3 故障电流切除试验第136-137页
    7.6 本章小结第137-139页
第八章 结论与展望第139-142页
    8.1 全文总结第139-141页
    8.2 后续研究工作的展望第141-142页
参考文献第142-150页
致谢第150-151页
攻读博士学位期间取得的科研成果第151-153页
攻读博士学位期间参与的科研工作第153-155页

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