柔性直流输电线路故障测距的改进方法及应用研究

随着全控型电力电子器件的不断进步，柔性直流输电（Flexible Direct Current, FDC）技术正朝着高压级和大容量方向发展，其输电线路作为电力传输的关键环节，一旦发生故障，将对整个电网造成重大影响。因此，研究一种准确可靠的故障测距方法对于提高电力系统的稳定性至关重要。传统的直流输电系统故障测距通常依赖于行波测距技术，这种方法的精度依赖于对故障行波波头的精确检测和识别，以及对波头到达时间和速度的准确测量。 针对柔性直流输电线路的特殊性，特别是行波速度随行波频率变化这一特性，单纯使用行波测距方法可能会导致计算出的故障距离存在较大误差。为了提高精度，研究者采用改进的希尔伯特黄变换（Hilbert-Huang Transform, HHT）来增强波头识别能力。首先，论文深入解析了MMC（多电平换流器）的数学模型、运行机制、调制技术和均压策略，构建了两端柔性直流输电系统，并通过PSCAD/EMTDC进行仿真，对系统稳态及典型故障如极间短路和单极接地进行了分析，揭示了故障行波在时间和频率上的特性，以及衰减和速度变化。 改进的HHT在故障行波信号处理中发挥了重要作用，它能准确捕捉故障波头的频率，结合瞬时频率计算出波速，从而实现速度与时间的精确对应，进而得出更为精确的故障距离。通过实例仿真，特别是在极间短路和单极接地故障的情况下，利用MATLAB软件配合PSCAD仿真平台进行测距计算，结果显示改进的HHT方法显著降低了过渡电阻对测距结果的影响，测距误差保持在可接受范围内，证明了该方法具有良好的实际应用性。 总结起来，这篇毕业论文主要研究了柔性直流输电线路的故障测距问题，通过改进的希尔伯特黄变换技术优化了行波测距算法，有效提高了故障定位的精度，为电力系统的快速故障诊断和恢复提供了技术支持。关键词包括柔性直流输电、故障行波、改进希尔伯特黄变换、故障测距，以及应用研究领域。论文的研究成果有助于提升电力系统的稳定性和可靠性。