送出线路

新能源经交流线路送出时，由于其弱馈性和受控特性，传统的工频量保护难以适用，而行波保护能够在新能源控制系统介入导致故障特性发生较大变化之前完成故障识别，是目前解决新能源送出线路工频量保护问题的有效途径之一。然而现有的单端行波保护方案无法准确识别区内近端故障和区内末端故障，因此文中分析了区内和区外故障情况下行波的折反射过程，并利用电压行波零模分量与线模分量到达保护安装处的时间差对故障位置进行初判；针对基于时间差难以准确识别的区内近端故障和区内末端故障，进一步挖掘电压行波的极性特征，利用首个反极性的电压行波和故障初始电压行波到达保护安装处的时间差与故障位置的关系来识别区内近端故障，利用前2个电压行波的极性关系来识别区内末端故障。仿真结果表明，该方案能够快速识别区内外故障，并且具有较好的耐过渡电阻能力。

针对送端交流线路受风场及直流系统接入影响，故障特征迥异，以及传统继电保护原理难以适用的问题，提出一种基于模功率差的风电送出线路纵联保护新原理。首先，在单机模型的基础上，考虑风场各设备间的相互作用，推导双馈风场短路电流表达式。结合直流系统网络拓扑，建立送出线路背侧系统馈入线路模功率计算模型。在此基础上，利用区外故障网络拓扑变化引起模功率异变的特性，构造模功率差与模型差异性相关联的保护判据，用以识别交流线路区内外故障。最后，基于RT-LAB平台的试验结果验证了该方法的正确性。

针对不带并联电抗器的新能源送出线，能否正确区分故障性质是确保新能源系统安全可靠运行的重中之重。为降低新能源送出线故障对电力设备和系统的冲击，提高重合闸成功率，减少新能源发电系统脱网的发生，提出基于可控串联电抗限流信息的新能源送出线路故障性质识别方法。在送出线路上设计串联可控限流电抗器，在线路故障相跳闸时基于等值阻抗的预判投入可控电抗，在串联电抗限流特性下分析瞬时性故障和永久性故障时的线路电流差异，建立电流突变量比较判据，并能够确定故障电弧熄灭时刻，进而构建新能源场站送出线路基于故障性质识别的自适应重合闸策略。仿真结果表明，所提方法能快速、可靠地识别结果，应用在新能源场站送出线路工程上能有效提高线路的重合率。

日前，辽宁省朝阳市220千伏上台风电场、220千伏陈杖子风电场送出线路同时T接在已运行的220千伏晶澳光伏电站的送出线路220千伏华八线上，标志着国内首套220千伏线路四端光纤电流差动保护装置实现全接线运行。

常规直流逆变站交流送出线路故障通常会引发换相失败，存在故障电压和电流波形畸变等问题，可能导致工频相量距离保护性能劣化。首先，分析了工程中广泛应用的正序电压极化距离保护在常规直流逆变站交流送出线路中的适应性，分析结果表明，当逆变站运行于单回交流出线工况时，传统正序电压极化距离保护不再适用；然后，基于交流线路的RL模型，提出了基于波形相关系数的时域距离元件，可以不受逆变站非线性输出特性的影响，并针对时域距离元件存在的出口近区故障方向判别问题，利用电流畸变程度判断故障方向；最后，通过仿真验证了时域距离保护方案的有效性。

传统纵联差动保护在新能源场站接入后会出现可靠性降低甚至拒动的问题。为此，首先提出了秩差累加积波形相似度算法并分析了其抗干扰特性，该算法通过计算两组数据的最大不匹配程度来度量两波形的相似度，显著减弱了异常数据对波形相似度判断的影响。在此基础上，利用送出线路两侧暂态电流时域波形特征的差异，提出了基于5G通信技术纵联保护新原理并构建了完整的保护方案。最后，通过PSCAD/EMTDC验证了所提保护方案的性能。仿真结果表明，所提方案不受新能源类型的限制，适用于各类新能源场站，具有良好的抗延时防误动、抗噪声及异常数据的能力；在新能源弱出力及断路器重合于永久性故障情况下也具备良好的动作性能。

新能源交流送出线路故障后，新能源电源的故障响应特性会影响距离保护的动作行为。为此，结合新能源电源控制策略，分析故障前后新能源电源阻抗、系统功角及故障电气量的变化，比较相极化电压距离保护、正序极化电压距离保护、突变量距离保护3种类型距离保护的动作性能。由于在线路出口故障时相电压为零，相极化电压距离保护存在动作死区；由于故障后正序电压相位受控制影响发生偏移，正序极化电压相间距离保护存在线路区内故障时拒动、区外故障时误动的风险；对于突变量距离保护，故障后补偿电压相位受控制影响发生偏移，导致保护可能发生拒动或误动。利用RTDS（实时数字仿真系统）建立新能源经交流线路送出的系统模型，仿真分析线路不同类型故障情况下3种距离保护的动作性能，仿真结果与理论分析结论一致。

逆变型分布式电源（inverter interfaced distributed generation，IIDG）的波动性、弱馈性及强受控性，使其在故障下具有与同步发电机不同的短路电流特性，对其进行准确解析是继电保护适应性分析与保护新原理研究的基础，具有重要意义。针对现有研究忽略电压幅值检测延时导致IIDG故障特性难以准确解析的问题，以新能源送出线路发生三相短路为例，综合考虑电压幅值检测延时以及相位跳变所引起锁相环动态响应特性的影响，对IIDG故障暂态过程进行精细化划分，分别针对故障暂态过程的2个阶段，建立了电压电流双环控制和电流环控制下的故障电流解析表达式，明确了电压检测延时与锁相环动态响应对IIDG故障电流暂态特性的影响机理。最后，基于Matlab/Simulink仿真平台，验证了所提故障电流解析计算模型的正确性。

新能源交流送出线路故障后，新能源电源的故障响应特性会影响距离保护的动作行为。为此，结合新能源电源控制策略，分析故障前后新能源电源阻抗、系统功角及故障电气量的变化，比较相极化电压距离保护、正序极化电压距离保护、突变量距离保护3种类型距离保护的动作性能。由于在线路出口故障时相电压为零，相极化电压距离保护存在动作死区；由于故障后正序电压相位受控制影响发生偏移，正序极化电压相间距离保护存在线路区内故障时拒动、区外故障时误动的风险；对于突变量距离保护，故障后补偿电压相位受控制影响发生偏移，导致保护可能发生拒动或误动。利用RTDS（实时数字仿真系统）建立新能源经交流线路送出的系统模型，仿真分析线路不同类型故障情况下3种距离保护的动作性能，仿真结果与理论分析结论一致。

4月1日23时45分，在陕西省延安市吴起县，伴随着主变压器的运行，330千伏白石变电站至110千伏吴起变电站送出线路工程31～34号塔跨越施工完成，成功跨越110千伏康吴双回线。