High Resistance Grounding Fault Protection of AC Line Near Converter Station at Inverter Side of LCC-HVDC

Xuan REN; Bin WANG; Bin YU; Min XIE; Hua XIE; Tao HUANG

doi:10.7500/AEPS20210127003

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High Resistance Grounding Fault Protection of AC Line Near Converter Station at Inverter Side of LCC-HVDC

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- High Resistance Grounding Fault Protection of AC Line Near Converter Station at Inverter Side of LCC-HVDC
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 23, Pages: 162-169(2021)
- 作者机构：
  
  1.电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室，清华大学，北京市 100084
  2.国网安徽省电力有限公司，安徽省合肥市 230061
  3.南京南瑞继保电气有限公司，江苏省南京市 211106
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077116);State Grid Corporation of China(SGAH0000TKJS1900055)
- DOI：10.7500/AEPS20210127003
  CLC：
- Received：27 January 2021，
  
  Revised：2021-07-26，
  
  Published Online：01 September 2021，
  
  Published：10 December 2021
- 稿件说明：
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任萱,王宾,俞斌等.LCC‑HVDC逆变侧换流站近区交流线路高阻接地故障保护[J].电力系统自动化,2021,45(23):162-169.

REN Xuan,WANG Bin,YU Bin,et al.High Resistance Grounding Fault Protection of AC Line Near Converter Station at Inverter Side of LCC-HVDC[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(23):162-169.
任萱,王宾,俞斌等.LCC‑HVDC逆变侧换流站近区交流线路高阻接地故障保护[J].电力系统自动化,2021,45(23):162-169. DOI： 10.7500/AEPS20210127003.

REN Xuan,WANG Bin,YU Bin,et al.High Resistance Grounding Fault Protection of AC Line Near Converter Station at Inverter Side of LCC-HVDC[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(23):162-169. DOI： 10.7500/AEPS20210127003.

摘要

基于电网换相换流器的高压直流（LCC-HVDC）换流站近区交流线路高阻接地故障切除不及时易引发连续或后续换相失败，造成换流站单双极闭锁，威胁着系统运行安全性。文中分析了影响零序差动保护动作特性的关键因素，指出高阻接地故障保护需从传统的阈值整定模式调整为对被保护线路故障支路特性变化的定性描述和甄别。基于弧光高阻接地故障支路的非线性伏安特性辨识以及同塔并架相邻线路广域方向信息的配合，提出了适用于LCC-HVDC换流站近区交流线路的高阻接地故障启动元件、方向元件及保护方案。最后，通过仿真验证了保护方案的有效性。

Abstract

Failure to remove the high resistance grounding fault of an AC line near a converter station of line commutated converter based high voltage direct current (LCC-HVDC) in time may easily cause continuous and subsequent commutation failures

resulting in unipolar and bipolar blocking of the converter station

threatening the operation safety of the system. This paper analyzes the key factors that affect the operation characteristics of zero-sequence differential protection

and points out that the high resistance grounding fault protection needs to be adjusted from the traditional threshold setting mode to the qualitative description and discrimination of the characteristics of the fault branch of the protected line. Based on the nonlinear volt-ampere characteristic identification of arc high resistance grounding fault branch and the cooperation of wide-area direction information of adjacent lines on the same tower

the high resistance grounding fault starting element

directional element and protection scheme suitable for AC lines near converter station of LCC-HVDC are proposed. Finally

the effectiveness of the protection scheme is verified by simulation.

关键词

Keywords

references

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