多端混合直流輸電線路保護(hù)問(wèn)題研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述高壓直流輸電線路以行波保護(hù)、微分欠壓保護(hù)作為主保護(hù)，行波保護(hù)采用電壓/電流的變化量，其保護(hù)動(dòng)作速度較快，耐受過(guò)渡電阻能力較差，微分欠壓保護(hù)作為行波保護(hù)的后備保護(hù)[24-32]。直流輸電線路的后備保護(hù)有低電壓保護(hù)和縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)等，然而縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)雖然保證了可靠性，但是其速動(dòng)性較差[33-38]，因此，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)直流輸電線路保護(hù)的研究比較多，針對(duì)雙端、多端的直流輸電系統(tǒng)拓?fù)渚兴芯俊Ｖ饕譃閮深悾阂?、不考慮換流器之間通訊的單端量保護(hù)方法；二、考慮換流器之間進(jìn)行信息交互的雙端量保護(hù)方法。1.1直流輸電線路單端量保護(hù)研究現(xiàn)狀目前對(duì)于高壓直流輸電線路單端量保護(hù)已開(kāi)展了大量的研究工作，提出了改進(jìn)的行波保護(hù)、暫態(tài)量保護(hù)等原理。其中高壓直流輸電線路行波保護(hù)是利用直流輸電線路電磁波在阻抗不連續(xù)點(diǎn)發(fā)生折射和反射原理識(shí)別直流輸電線路的故障。在直流輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)的行波傳播過(guò)程，當(dāng)直流輸電線路發(fā)生故障后，由于故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與故障點(diǎn)大小相等、方向相反的故障電源，故障電源像線路兩側(cè)傳播行波。通過(guò)在換流器保護(hù)安裝處檢測(cè)行波的變化以識(shí)別直流線路的保護(hù)。其中，電磁波在直流輸電線路上傳播的速度接近光速，因此，行波保護(hù)的速度非?？欤瑵M足保護(hù)的速動(dòng)性。文獻(xiàn)[39]研究了考慮耦合的多回線路并行線路上傳播過(guò)程,并且詳細(xì)推導(dǎo)了行波傳輸?shù)谋磉_(dá)式。目前，在實(shí)際工程中應(yīng)用的行波保護(hù)裝置多由西門(mén)子公司和ABB公司提供[40]。其中，西門(mén)子公司的直流線路保護(hù)方案為電壓行波保護(hù)，西門(mén)子公司采用故障后線路電壓會(huì)快速跌落的特征，根據(jù)識(shí)別電壓波頭變化率在10ms內(nèi)的積分來(lái)判斷直流輸電線路的故障。ABB公司的直流線路保護(hù)方案為模量行波保護(hù)，ABB公司計(jì)算直流線路共、差模量的極波變化實(shí)現(xiàn)直流線路故障的檢測(cè)，因此，西門(mén)子公司的行波保護(hù)抗干擾能力強(qiáng)于ABB公司，ABB行波保護(hù)過(guò)渡電阻耐受能力高于西門(mén)子行波保護(hù)[41]。目前對(duì)于直流輸電線路的單端量保護(hù)主要是在保證速動(dòng)性的前提下提高可靠性。文獻(xiàn)[42]計(jì)算了行波在傳播過(guò)程中的衰減特征，進(jìn)而提出了改進(jìn)的行波保護(hù)方案，可以有效克服直流線路遠(yuǎn)距離、高過(guò)渡電阻情況等弱故障條件下靈敏度低的問(wèn)題。文獻(xiàn)[43]首先對(duì)直流線路發(fā)生故障后行波的折反射特性，取小波變換模極大值，根據(jù)區(qū)內(nèi)外小波變換模極大值的明顯差異識(shí)別直流線路故障，所提方法耐受過(guò)渡電阻能力較強(qiáng)。文獻(xiàn)[44]考慮了多種工況下行波的傳播特征，利用行波模量的極性，根據(jù)極性差異有效識(shí)別直流線路故障。文獻(xiàn)[45-47]提出的方法在一定程度上均有效提升了直流線路行波保護(hù)的性能。由于行波保護(hù)在高阻故障時(shí)存在靈敏度不足的問(wèn)題，部分研究學(xué)者開(kāi)展了基于故障暫態(tài)量保護(hù)的研究，進(jìn)而引入了小波變換等數(shù)學(xué)工具以獲取故障信息的暫態(tài)量[48-50]。如文獻(xiàn)[51-53]對(duì)從暫態(tài)量保護(hù)的原理出發(fā)介紹了直流輸電線路單端暫態(tài)量保護(hù)。文獻(xiàn)[54]分析了直流線路邊界元件對(duì)高頻、低頻分量的衰減、方法作用，基于多頻帶的能量比值實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓直流輸電線路單端暫態(tài)電流保護(hù)新原理。文獻(xiàn)[55]研究了高壓直流線路暫態(tài)量的故障特性，分析了暫態(tài)功率在區(qū)內(nèi)外故障時(shí)在不同頻段存在的差別，利用高頻能量與低頻能量的比值識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障，實(shí)現(xiàn)直流輸電線路的單端量保護(hù)。上述基于單端暫態(tài)量的保護(hù)方法本質(zhì)上是利用直流輸電線路的物理邊界對(duì)高頻、低頻的不同傳輸特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)直流輸電線路的故障識(shí)別，但是對(duì)故障頻段的選擇沒(méi)有理論依據(jù)，其過(guò)于依賴直流線路的物理邊界參數(shù)，其對(duì)新型混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否適用仍需要進(jìn)一步探討。迄今為止，對(duì)混合直流輸電線路單端量保護(hù)的方法研究較少。文獻(xiàn)[56]針對(duì)混合雙極直流輸電系統(tǒng)，利用雙樹(shù)復(fù)小波變換能夠有效地區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，該方法具有一定的抗高阻接地特性，但其不適用于多端混合直流輸電線路具體故障線路的識(shí)別。文獻(xiàn)[57]利用傅里葉分解提取故障電流的頻譜向量，基于電流時(shí)頻譜所占比重以及母線兩側(cè)加裝的電流方向元件對(duì)具體故障線路進(jìn)行了有效識(shí)別，具有很好的耐高阻接地特性及抗噪聲干擾特性，但該方法需要很高的采樣率。文獻(xiàn)[58]基于三端混合直流系統(tǒng)中換流站通過(guò)匯流母線并聯(lián)接入的結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了區(qū)內(nèi)外故障時(shí)行波的復(fù)域表達(dá)式，分析了不同過(guò)渡電阻時(shí)的行波相位特性，進(jìn)而基于行波相位特征構(gòu)建了一套具有較強(qiáng)耐受過(guò)渡電阻性能的三端混合直流線路保護(hù)方案，其在線路1段首端的保護(hù)測(cè)點(diǎn)保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)線路全長(zhǎng)，線路2段首端的保護(hù)測(cè)點(diǎn)保護(hù)線路2段全長(zhǎng)。1.2直流輸電線路雙端量保護(hù)研究現(xiàn)狀目前基于不同換流站信息的雙端量保護(hù)方法由于受到通信延時(shí)問(wèn)題，其速動(dòng)性較差，但采用雙端量其選擇性更強(qiáng)，因此，雙端量保護(hù)通常作為高壓直流輸電線路的后備保護(hù)。例如學(xué)者采用行波差動(dòng)原理，利用反行波構(gòu)造直流線路差動(dòng)保護(hù)判據(jù)[59]。文獻(xiàn)[60]通過(guò)分析輸電線路故障時(shí)的電流頻譜特征，用多信號(hào)分類算法得到固有頻率后，利用線路兩端固有頻率主頻差構(gòu)成保護(hù)主判據(jù)來(lái)判斷區(qū)內(nèi)、外故障，提出了基于電流行波固有頻率的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法。文獻(xiàn)[61]直流線路兩端固有頻率主頻差的縱聯(lián)保護(hù)在線路中點(diǎn)存在保護(hù)盲點(diǎn)問(wèn)題，利用線路兩端固有頻率主頻差構(gòu)造主判據(jù)，利用一、二次頻差構(gòu)成輔助判據(jù)，提出了新的縱聯(lián)保護(hù)方法。文獻(xiàn)[62]利用故障發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)，線路兩端反行波幅值積分的比值來(lái)識(shí)別區(qū)內(nèi)故障。也有很多學(xué)者從電氣量上實(shí)現(xiàn)直流輸電線路雙端量保護(hù)。如文獻(xiàn)[63]利用兩端的電流模量構(gòu)造雙端量保護(hù)判據(jù)。文獻(xiàn)[64]根據(jù)直流線路區(qū)內(nèi)故障兩端電流突變方向相同，而線路外部故障線路兩端電流突變方向相反的特征，提出了一種電流突變量方向的直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)原理。文獻(xiàn)[65]同時(shí)考慮了電壓、電流的突變量方向，基于更豐富的電氣量信息提高保護(hù)可靠性。文獻(xiàn)[66]針對(duì)柔性直流輸電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，考慮了穩(wěn)壓電容的影響，采用不同頻段電流的幅值比實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)域的識(shí)別。文獻(xiàn)[67]提出基于換流器兩端電流標(biāo)幺值的差異，獲取相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而識(shí)別直流輸電線路的故障。迄今為止，對(duì)混合直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的方法研究相對(duì)較少。文獻(xiàn)[68]針對(duì)雙端端混合直流系統(tǒng)，依據(jù)區(qū)內(nèi)外故障時(shí)直流線路兩端電流線性相關(guān)程度不一致，通過(guò)計(jì)算線路兩端電流相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值的大小，區(qū)分線路區(qū)內(nèi)外故障。文獻(xiàn)[69]針對(duì)多端混合直流系統(tǒng)，分析故障暫態(tài)電流的變化，提出利用低頻能量差識(shí)別直流輸電線路故障區(qū)域識(shí)別方法，其整定較為復(fù)雜。文獻(xiàn)[70]針對(duì)多端混合直流系統(tǒng)，首先依據(jù)母線兩側(cè)故障電流線模分量的變化量方向進(jìn)行故障分區(qū)，然后再利用Hausdorff距離算法，對(duì)各線路兩端故障電流計(jì)算Hausdorff距離，依據(jù)區(qū)內(nèi)外故障時(shí)兩端故障電流間Hausdorff距離的差異區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，對(duì)于T區(qū)線路則是計(jì)算了母線送端測(cè)電流與母線兩受端測(cè)電流和的Hausdorff距離，能夠有效識(shí)別T區(qū)母線故障。參考文獻(xiàn)趙畹君.高壓直流輸電工程技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社,2004.浙江大學(xué)發(fā)電教研組直流輸電科研組.直流輸電[M].北京:電力工業(yè)出版社,1982.劉可真,束洪春,孫士云,等.±800kV云廣特高壓直流控制方式的動(dòng)態(tài)特性分析[J].高電壓技術(shù),2010,36(01):190-195.BahrmanMP,JohanssonJG,NilssonBA.Voltagesourceconvertertransmissiontechnologies-Therightfitfortheapplication:PowerEngineeringSocietyGeneralMeeting[Z].2003.潘垣,尹項(xiàng)根,胡家兵,等.論基于柔直電網(wǎng)的西部風(fēng)光能源集中開(kāi)發(fā)與外送[J].電網(wǎng)技術(shù),2016,40(12):3621-3629.李亞樓,穆清,安寧,等.直流電網(wǎng)模型和仿真的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2014,38(04):127-135.溫家良,葛俊,潘艷,等.直流電網(wǎng)用電力電子器件發(fā)展與展望[J].電網(wǎng)技術(shù),2016,40(03):663-669.溫家良,吳銳,彭暢,等.直流電網(wǎng)在中國(guó)的應(yīng)用前景分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,32(13):7-12.黃瑩,徐政,曾德文,等.西電東送純直流輸電方案研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2004(19):1-4+19.胡艷梅,吳俊勇,李芳,等.±800kV哈鄭特高壓直流控制方式對(duì)河南電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2013,41(21):147-153.楊光亮，邰能靈，鄭曉冬，等．±800kV特高壓直流輸電控制保護(hù)系統(tǒng)分析[J].高電壓技術(shù)，2012，38(12):3277-3283.WangY,MARQUARDTR.FutureHVDC-gridsemployingmodularmultilevelconvertersandhybridDC-breakers[C]//.201315thEuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications.IEEE,2013.李巖,黃立濱,洪潮,等.±800kV直流輸電系統(tǒng)雙12脈動(dòng)閥組投退策略分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2010,4(2):21-25。張愛(ài)玲.溪洛渡送電廣東同塔雙回直流輸電工程控制保護(hù)策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011,39(9):72-76.鄧軍,肖遙,郝艷捧.新型同塔雙回高壓直流輸電線路分布參數(shù)測(cè)量方法及工程應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2016,36(3):154-158.董言樂(lè),杜松軒.溪洛渡雙回直流工程功率協(xié)調(diào)控制分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2013,7(6):41-43.ChaudhuriNR,ChaudhuriB,MajumderR,etal.Multi-TerminalDirect-CurrentGrids:Modeling,Analysis,andControl[M].2014.李愛(ài)民,蔡澤祥,任達(dá)勇,等.高壓直流輸電控制與保護(hù)對(duì)線路故障的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2009,33(11):72-75.王海軍,呂鵬飛,曾南超,等.貴廣直流輸電工程直流線路故障重啟動(dòng)功能研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2006,30(23):32-35.魏星.云廣±800kV直流輸電線路重啟動(dòng)功能分析[J].高電壓技術(shù),2011,37(12):3059-3064.湯廣福,賀之淵,龐輝.柔性直流輸電工程技術(shù)研究、應(yīng)用及發(fā)展[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2013,37(15):3-14.馬為民,吳方劫,楊一鳴,等.柔性直流輸電技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析[J].高電壓技術(shù),2014,40(8):2429-2439.徐政,陳海榮.電壓源換流器型直流輸電技術(shù)綜述[J].高電壓技術(shù).2007,33(1):1-10.李斌,何佳偉,馮亞?wèn)|,等.多端柔性直流電網(wǎng)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2016,40(21):2-12.劉劍.高壓直流輸電線路保護(hù)及故障隔離技術(shù)研究[D].上海,上海交通大學(xué),2017.ChenS.,TaiN.,FanC.,etal.Adaptivedistanceprotectionforgroundedfaultoflinesconnectedwithdoubly-fedinductiongenerators[J].IETGeneration,Transmission&Distribution.2017,11(6):1513-1520.李斌,何佳偉,李曄,等.基于邊界特性的多端柔性直流配電系統(tǒng)單端量保護(hù)方案[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2016,36(21):5741-5749.楊賽昭,向往,文勁宇.架空柔性直流電網(wǎng)線路故障保護(hù)綜述[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2019,39(22):6600-6617.湯廣福,羅湘,魏曉光.多端直流輸電與直流電網(wǎng)技術(shù)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013,33(10):8-17.YangJ,FletcherJE,O'ReillyJ.Short-CireuitandGroundFaultAnalysesandLocationinVSC-BasedDCNetworkCables[J].TransactionsonIndustrialElectronics.2012,59(10):3827-3837.劉劍,邰能靈,范春菊,等.柔性直流輸電線路故障處理與保護(hù)技術(shù)評(píng)述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化.2015(20):158-167.楊亞宇,邰能靈,劉劍,等.利用邊界能量的高壓直流線路縱聯(lián)保護(hù)方案[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2015,35(22):5757-5767.李志龍.高壓直流線路縱差保護(hù)不正確動(dòng)作分析與改進(jìn)措施[J].通信電源技術(shù),2014,31(06):126-129.YangY,TaiN,FanC,etal.Noveltransientcurrent-basedprotectionschemeforDClinefaultsinUHVDCsystem[C]//.2017IEEEPower&EnergySocietyGeneralMeeting.IEEE,2017.FlourentzouN,AgelidisVG,DemetriadesGD.VSC-basedHVDCpowertransmissionsystems:Anoverview[J].TransactionsonPowerElectronics.2009,24(3):592-602.宋國(guó)兵,靳幸福,冉孟兵,等.基于并聯(lián)電容參數(shù)識(shí)別的VSC-HVDC輸電線路縱聯(lián)保護(hù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化.2013,37(15):76-82.WangY,YuanZ.AfeasiblecoordinationprotectionstrategyforMMC-MTDCsystemsunderDCfaults[J].Power&EnergySystems,2017,90:103-111.ChenX,ZhaoC,CaoC.ResearchonthefaultcharacteristicsofHVDCbasedonmodularmultilevelconverter[C]//.2011IEEEElectricalPowerandEnergyConference.IEEE,2011.袁欽成.高壓直流輸電系統(tǒng)的行波保護(hù)方法的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),1990,10(03):13-20.宋國(guó)兵,高淑萍,蔡新雷,等.高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)綜述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012,36(22):123-129.鄭偉,張楠,楊光源.西門(mén)子及ABB直流