田开庆
(中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司 云南 昆明 650051)
摘要：随着时代的进步和发展，国家越来越重视现代化建设，特别是电力系统建设，因此诞生了高压直流输电线路。高压直流输电线路应用的过程中呈现出一定优势，既能调节功率，又能保证大容量的电力输送。高压直流输电线路在整体电力行业中发展前景广阔，因此在实际应用过程中应该注重提升安全性及稳定性。
关键词：高压直流;输电线路;继电保护技术
1高压直流输电线路继电保护的重要性
1.1高压直流输电线路概述
高压直流输电线路是利用稳定的直流电进行电力的传输，具有无感抗、无容抗、无同步等优点，与交流输电相比，直流输电的输送电容量更高、输电的距离更远、电流网络的建立更加容易、高压功率的调节更加方便等众多的优势特点，被广泛的应用在大功率远距离的直流输电之中，高压直流输电线路相较于交流输电更适合我国地缘辽阔的特点。输电过程为直流，通常是运用海底电缆输电与陆地高空架线两种方式，国际上第一条高压直流输电线路是1954年在瑞典被建造成功投入使用。高压直流输电可以将两大电力系统的非同时联网运行与不同频率的电力系统进行联网，可以减小输电过程中造成的低频振动现象。与此同时，高压直流输电线路在应用的过程中也面临着很多的不足和缺陷，主要包括直流输电系统目前来说只能实现定点输送，不能在输电的过程中进行电流的分支建立，尽管在创新应用的过程中已经有电力公司研发出三端直流输电，但是还不能解决电路在分流过程中的功率控制问题，并且成本投入过高，还不能进行实际上的投入使用。
1.2继电保护概述
继电保护是指针对电力系统中可能发生的故障或异常状况进行检测，从而发出提示警报，并且可以直接对出现故障的电路系统进行及时的隔离，避免因为一处的故障而影响整个电力系统附近的地区，造成不必要的影响。在继电保护中需要应用到继电保护装置，继电保护装置就是执行切断、警报命令的电力系统保护装置，通常是一整套的自动化控制系统。微机继电保护装置是目前被广泛应用的继电保护装置系统，主要的微机继电保护装置主要有两种不同的形式，一种是采用传统的OCL功效，装置较为笨重，活动范围较小，可移动性也不高，并且对于继电保护的应用精度也不高;另一种继电保护装置是采用开关电源，采用数字智能化控制系统，是未来的继电保护发展趋势，逐渐发展成为体积更小，更加便捷的继电保护装置，该项继电保护装置目前的不足之处是还没有稳定的技术供应，没有扩大使用范围，并且现如今的高压直流输电线路的工作人员中对于该项装置没有足够的专业知识可以操作。
2高压直流输电线路继电保护的主要影响因素
2.1电容电流
高压直流输电线路拥有的电容较大，自然功率较小，加上波阻小等特点，给纵联电流差动保护方面带来了很大的提升效果。想要更好地促进对于整个高压直流输电线路的保护，促进安全性、稳定性的提升，就要积极对电容电流采取合理的补偿策略。
2.2过电压
如果高压直流输电线路发生了故障，那么它产生的电弧在一般情况下是不会熄灭的，在监控范围内，高压直流输电也不会有消弧现象。当然，因为整个高压直流输电线路容易受到其它电容因素的影响，线路的两个顶点的开关也不可能在第一时间切断，这样的话，就不会有反射的行波情况出现，这也将影响到整个高压直流输电继电保护系统的正常化。
2.3电磁的暂态过程
由于高压直流输电线路距离较远，故障发生时高频分量往往过大，给故障的诊断和处理带来困难，不但会影响到电气测量的误差问题，而且其半波算法准确率也会因为高频分量的影响受到相应的影响。基于这样的情形，有有可能会发生高压直流输电电流互感过于饱和的问题，从而引发较严重的后果。
3高压直流输电线路继电保护设计原则
在高压直流输电线路继电保护的设计过程中，应该要严格遵循以下设计原则：
3.1后备保护
就是在继电保护设计的过程中，需要后备保护，这是非常重要的。因此，在后备保护的基础上，电力设计技术人员要加强对于电力系统操控问题的关注；如果遇到了电力系统操控的问题，要严格控制高压直流输电线路两端的故障差，从而进一步加强接地距离的保护以及加强相间距离设备的完整性保护，这样才可以较好地达到高压直流输电稳定运行的状态。
3.2输电线路主保护设计
在设计过程中应当注重对保护装置加以区分。要在设计的整个过程里，加强对于保护装置的认识。比如，一个高压直流输电系统在运行时，要保证运行环境的安全与可靠，就要把第一、二套保护装置加固设定在分相电流差动的纵联保护范围内，进行相电压补偿的纵向保护，进行实现高压直流输电的继电保护。
3.3关注自动重合闸问题
关注自动重合闸，就是要求设计人员在对于高压直流输电的继电保护过程里，需要严格遵照继电的自动重合闸的设计要求，科学地选好三相重合闸以及单相重要闸的应用模式，进而达到最好的设计、运行状态，达到高压直流输电继电保护目标。
4高压直流输电线路继电保护技术
4.1落实行波保护
如果遇到高压直流输电线路发生的故障，就会产生反行波，想要让高压直流输电系统能够安全运行、稳定运行，就要加强科学化的行波保护工作。现在业内对于行波保护主要有2个方案：一是ABB方案，二是SIEMENS方案。首先，是ABB方案，这是一种根据极波、地模波理论提出来的方案，可以让工程技术人员在较快的时间里检测出反行波，然后要采用相应的对策。另外，就是SIEMENS方案，这是一种以电压积分为原理的工作方案。其开始保护的时间在16秒到20秒之间，与ABB方案相比较，它的起动时间整体较长，但更有一些干扰效果。为了更好地促进行波保护的质量，技术人员应用形态学的梯度理论与数学方面的滤波技术。不过，这二种方案都存在一定的短板，需要根据高压直流输电线路的特点，进行更为完善的方案提升。
4.2低电压保护
作为高压直流输电线路后备继电保护的常规对策，低电力保护一般通过检测电压的增幅值来进行保护。有时候需要结合保护对象的特点，用极控低电压与线路低电压的方式进行保护，一般来说，线路低电压保护的定值要略高于极控低电压保护。如果高压直流输电线路发生了问题，会自动关掉极控低电压保护设置，同时会伴随着低电压保护设备的重新启动。一般进行低电压保护方法并不复杂，但由于缺载合理的整定运算规则，对工程技术人员在故障类型方面的判定不太有利，所以应用范围并不广泛。
4.3纵联电流差动保护
进行高压直流输电线路的保护，一种比较好的选择就是应用纵联电流运行过程中进行差动保护。不过只要处于好它对于故障反应偏慢的问题，就好了。在高阻故障当中，由于影响因素较为复杂，电流的差动保护与电压变化的关系需要进一步优化，优化后促进电流差动保护价值的发挥，也会降低保护措施的误动率。
5结束语
电力系统中应用高压直流输电线路促进了系统功能的完善，保证了大功率电能的输送，减小了系统运行波阻。在应用高压直流输电线路的过程中，系统对继电保护技术的要求也越来越高。这就需要通过供电企业、政府等多方的共同发展，才能在根本上对高压直流输电线路进行综合的升级与创新，以此进一步促进我国电力系统的长期稳定发展。
参考文献
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