【正文】 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 摘 要 高壓直流輸電（ HVDC）技術(shù)因其技術(shù)和經(jīng)濟上的獨特優(yōu)勢，在遠距離大容量輸電和大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)方面取得了十分廣泛的應(yīng)用。換相失敗是 HVDC 輸電系統(tǒng)常見的故障之一，嚴重影響影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。換相失敗故障的準(zhǔn)確快速診斷是對換相失敗采取有效控制措施的前提。 首先本文介紹了 HVDC 輸電系統(tǒng)及其換相失敗故障診斷的研究現(xiàn)狀，指出目前HVDC 換相失敗故障診斷方法存在的不足。其次，本文對 HVDC 輸電系統(tǒng)換相失敗進行故障分析，分析研究了換相失敗的發(fā)生機理及換相失敗的影響因素，介紹了換相失敗的危害 ，提出了換相失敗的預(yù)防控制措施。 本文基于交直流電網(wǎng)仿真系統(tǒng)PSCAD/EMTDC 仿真平臺建立高壓直流輸電 次系統(tǒng)仿真模型 ， 基于 次系統(tǒng)仿真模型和 特高壓直流輸電 基本控制原理 ， 在分析 特高壓直流輸電 控制系統(tǒng)中重要控制環(huán)節(jié)換流器觸發(fā)控制及換流變壓器分接頭控制的基礎(chǔ)上建立控制系統(tǒng)仿真模型 ， 并針對建立的系統(tǒng)仿真模型和控制系統(tǒng)仿真模型分別進行 特高壓直流輸電 系統(tǒng)正常運行及瞬時故障和穩(wěn)態(tài)變化的仿真驗證 。 將小波變換應(yīng)用于高壓直流輸電 (HVDC)系統(tǒng)換相失敗的故障診斷中，基于多尺度分析分別對不同故障情況下的直流電流進行 分解，并利用尺度能量和尺度熵這兩種小波處理方法提取故障特征，分別定義兩個故障診斷指標(biāo)作為辨識各種故障的判據(jù)，然后針對這兩個指標(biāo)分別設(shè)置 4 個閾值以診斷直流線路故障和換相失敗故障。仿真表明，在不同的 HVDC 系統(tǒng)故障情況下，暫態(tài)信號小波尺度能量和尺度熵的分布都具有一定的規(guī)律性，可分別作為判斷系統(tǒng)故障的有效依據(jù)，提出的判據(jù)能準(zhǔn)確地對換相失敗故障做出診斷。 關(guān)鍵詞： HVDC 系統(tǒng)；換相失敗；小波變換；尺度能量；尺度熵；故障診斷 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 目錄 前言 .........................................................................................................................................1 第一章 緒 論 ...........................................................................................................................2 .............................................................................................2 選題背景及意義 ..........................................................................................................3 HVDC 換相失敗研究現(xiàn)狀 .............................................................................................4 HVDC 現(xiàn)狀分析 .................................................................................................4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...............................................................................................6 HVDC 換相失敗故障診斷現(xiàn)狀 ............................................................................7 本文所要做的工作 ......................................................................................................8 第二章 高壓直流輸電基本原理 .................................................................................................9 HVDC 的構(gòu)成及特點 ....................................................................................................9 HVDC 構(gòu)成 ........................................................................................................9 HVDC 輸電系統(tǒng)優(yōu)缺點 .................................................................................... 10 高壓直流輸電原理與分類 .......................................................................................... 12 第三章 分析線路故障和換相失敗的機理 ................................................................................. 13 HVDC換相過程 ......................................................................................................... 14 整流器不可控時的換相過程 ........................................................................ 14 .............................................................................................. 16 ......................................................................................................... 17 ，換相未結(jié)束即出現(xiàn)換相失敗的情況 ............................................. 17 超前角偏小，換相結(jié)束后出現(xiàn)換相失敗的情況 .............................................. 18 .................................................................................................. 19 .............................................................................................. 19 .............................................................................................. 20 .............................................................................................. 21 .............................................................................................. 21 換相失敗的危害 ........................................................................................... 21 換相失敗的預(yù)防與控制措施 .................................................................................... 22 本章小結(jié) .................................................................................................................. 23 第四章小波分析基本原理 ........................................................................................................ 24 ................................................................................................................... 25 ............................................................................................................ 26 、多分辨率分析 ......................................................................................................... 27 小波分析提取故障特征 ........................................................................................... 29 第五章 線路故障和換相失敗的小波分析 ................................................................................. 30 PSCAD ......................................................................................................... 31 PSCAD/EMTDC 仿真軟件簡介 .......................................................................... 32 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 高壓直流輸電換相失敗仿真模型 ................................................................... 35 直流輸電線路仿真模型 ................................................................................. 36 多尺度分析和小波信號處理 .................................................................................... 37 多尺度分析 .................................................................................................. 37 小波尺度能量統(tǒng)計 .......................................................................................... 38 ..................................................................................................... 39 換相失敗故障診斷方法 ........................................................................................... 40 仿真結(jié)果 ..........................................................