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摘 要：对于电网而言，高压输电线路是一个必然的存在，其重要性不言而喻。高压输电线路输送电路，输送距离远，同时输送的电量大，一旦泄露不仅会造成人员的伤亡，同时也会给国家和社会带来不便，因此研究高压输电线路的保护新原理及自适应重合闸技术具有重要的现实意义。
关键词：高压输电线路 自适应重合闸 线路保护
中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-012-03
1 高压输电线路的保护新原理及自适应重合闸技术发展的现状
1.1 高压输电线路的保护原理发展现状
高压输电线路保护一般有三种方法：输电线路分相电流差动保护、输电线路单端全线速动暂态电流保护、输电线路能量方向保护。这三种方法针对不同的方面对输电线路进行保护，有其独特的特点。
（1）输电线路分相电流差动保护。
这种保护方式从原理上面来说是最理想的，其在对输电线进行保护的时候不会受到系统的影响，因其本身就具有一定的选相功能，这种方法有一个很大的缺陷，就是由于高压输电线的分布电容较大，在轻重负荷区会分别有误动和拒动的保护产生，而这种保护会给高压输电线产生一定的影响，因此在使用这个方法进行保护的时候最好还是采用分布电容补偿措施。输电线路分相电流差动保护是可以根据其取用的电量进行划分的，一个是基于工频相量，一个是基于瞬时值的采样值。根据长期的研究表明，如果说基于工频全电流的这种分相电流差动保护有能力克服分布电容带来的影响，则其有能力成为最为合适的高压输电线分相电流差动保护的方法。
（2）输电线路单端全线速动暂态电流保护。
单端全线速动暂态电流保护技术最为关键的点就是对于边界的选择性，就我国目前而言就只有阻波器和母线杂散电容这两种边界。由于电容式设备在高压输电线上广泛运用，同时阻波器又不是高压输电线的主要装置，因此在这种保护当中最受欢迎的还是以母线杂散电容作为边界的基于暂态电流信号的单端暂态电流保护，而这种保护只会受到电容大小的影响和输电线沿途衰减程度的影响。
（3）输电线路能量方向保护。
输电线路故障分量方向保护在传统的保护基础上提升了保护的速度，同时对于这种方法而言，电路负荷和串补电容等都不对其产生任何的有害影响，即使是系统出现一些问题对其也只会产生不大的影响。对于这种保护方法而言，输电线路中产生的能量波动对其影响是较大的，而输电线路又非常的长，产生故障的可能性又大，因此就必须对其进行一个输电线路能量方向的保护，这样就可以让输电线路故障分量方向保护发挥其最大的作用。
1.2 输电线路单相自适应重合闸技术的发展现状
随着科技的不断发展，对于输电线的电压要求越来越高，而随着输电线的电压的不断升高，杆塔的高度和相间的距离也是成正比的增加的，这样产生单相接地故障的可能性就大大的增加了。而过电压的产生也会使得两相运行时产生故障的概率增加，因此在过电压不超过一定值的时候，可以采用单相重合闸技术来进行控制，这对于保护系统的安全性和稳定具有重要的作用。过电压是高压输电线最为头疼的一项影响因素，对于系统来说，由于过电压而产生故障对于系统会产生很大的影响，因此最为重要的就是对于合闸的原因进行一个有效的判断，比如是重合于永久性故障还是瞬时性的，这样就可以进行不同的操作，避免重合闸给线路造成很大的影响。经过长期的研究，基于并联电抗器是否运用于输电线路的识别器被发明出来，其可以根据不同的情况进行一个较详细的判断。
2 对于现新技术的研究
2.1 基于分布参数的分相电流差动保护新原理
当高压输电线是在正常工作的情况下，对于输电线上面每一个点之间的电压和电流理论上是相等的，如果考虑到实际情况，会存在一些误差，但是幅度也不会很大。但是当线路中产生故障的时候，故障两端的电压差就会很大，因此可以通过计算两端的差值的最大来作为保护线路不会因为故障而毁坏全部线路。
根据研究发现，故障点两端的电压是趋近于相等的，因此在进行各个点之间差距的计算时，当差值达到最小，这个区间则为故障点，而根据这个原理即可研究出特高压输电线路电流差动保护新原理。设该点位置为距离线路始端l处，则具体公式为：
上式即为保护新原理的计算公式，最后一项为电流的定值。虽然说这个方法对于非故障相来说存在一些缺陷，对于故障点的判断会有一定的失误，但是这个新原理在一定的程度上还是对于线路有很好的保护作用。流程如图1。
2.2 两种高压输电线路自适应重合闸技术
此处通过仿真测试的相关数值来说明两种高压输电线路自适应重合闸技术的应用在现实生活中是可以达到其想要的结果的。在本次仿真测试中，两侧系统等效电势的相位差用 表示，Rg为故障接地电阻， ’为断开和闭合两种情况下的电压和的相位差，L是指故障距离，从故障点到起送点。
（1）不带并联电抗器的情况下幅值与相位综合判据的方法研究。
本次仿真的软件是采用的PSCAD，所显示的仿真结果都是依据实际的情况而模拟得出的，表1、表2、表3为仿真的数值。
通过表1、表2、表3数据显示，幅值与相位综合判据是具有明显的作用的，故障发生的情况不同，其幅值与相位是不同的，对于瞬时性故障而言，其产生的相位差和幅度值都非常的小，而对于永久性故障而言，其产生的差值角度均可大于40€埃嗷ケ冉峡梢悦飨缘姆⑾智穑佣贸龉收系牟怯谰眯曰故撬彩毙缘模庋头奖愎ぷ魅嗽奔笆钡淖鞒鲇贝胧员Vな涞缦呗肥艿降挠跋熳钚 T谡G榭鱿拢庵址椒ㄊ蔷呓细叩牧槊舳鹊摹K淙徽庵址椒ǖ牧槊舳雀撸故怯幸欢ǖ闹圃家蛩兀惫傻缱柙龃蠡蛘呤歉汉杉又兀飧龇椒ǖ淖既沸跃突岽蟠蛘劭哿恕？
在长期的研究中对于上述方法进行了一个改进，仿真测试结果如表4、表5、表6、表7。
由表4、表5、表6、表7可以看出，改进后的方法基本还是具有较高的灵敏度，同时也不会受到线路、负荷、故障距离等的影响了，这也是一大提高。
（2）带并联电抗器情况下的新的拍频判据研究。
此次实验中在输电线路中加装了并联电抗器，数值为4.2325H， =20€埃琑g=500 ，L=200km，中性点小电抗电感为0.6718H，自由分量频率计算值为46.6401Hz，仿真时采样率为1kHz。本文通过对幅度U0jb进行计算，从而了解两种故障下负荷电流对其影响，影响非常的明显。
这次的仿真实验其实是两个拍频实验的结合，此实验就是利用了并联电抗器的拍频特性和利用不同频率的正弦量之间具有正交性消除断开相电量中的基波分量来进行实验，从而得出相应的结论，从上面的表格中很简单的就可以看出，有并联电抗器时可以利用电抗器的特性来进行判断，了解故障是瞬时性还是永久性，从而做出相应的判断。其实这种方法有一个缺点，就是在进行判据的时候，必须预先对自由分量的频率进行估算，这样才能让其兼具灵敏性和准确性。
3 结语
本文通过对高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术进行了分别的研究，从两者现状入手，然后利用仿真实验来分别说明其最新的原理与技术。本文中介绍的原理和技术就目前而言都是可行性比较高的，但是科技在发展，需求在发展，新的原理和技术还需要后来人进行发掘，以保证其能适应未来社会的高要求。
参考文献：
[1] 索南加乐，孙丹丹，付伟，等.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报，2006（11）.
[2] 程玲.超（特）高压输电线路单相自适应重合闸的技术研究[D].华北电力大学（河北），2007.
[3] 刘超.特高压电网自适应重合闸的研究[D].昆明理工大学，2011.
[4] 何谋超.高压输电线路故障选相方法的研究[D].浙江大学，2008.
[5] 刘浩芳.特高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术的研究[D].华北电力大学，2007.
关键词：高压输电线路 自适应重合闸 线路保护
中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-012-03
1 高压输电线路的保护新原理及自适应重合闸技术发展的现状
1.1 高压输电线路的保护原理发展现状
高压输电线路保护一般有三种方法：输电线路分相电流差动保护、输电线路单端全线速动暂态电流保护、输电线路能量方向保护。这三种方法针对不同的方面对输电线路进行保护，有其独特的特点。
（1）输电线路分相电流差动保护。
这种保护方式从原理上面来说是最理想的，其在对输电线进行保护的时候不会受到系统的影响，因其本身就具有一定的选相功能，这种方法有一个很大的缺陷，就是由于高压输电线的分布电容较大，在轻重负荷区会分别有误动和拒动的保护产生，而这种保护会给高压输电线产生一定的影响，因此在使用这个方法进行保护的时候最好还是采用分布电容补偿措施。输电线路分相电流差动保护是可以根据其取用的电量进行划分的，一个是基于工频相量，一个是基于瞬时值的采样值。根据长期的研究表明，如果说基于工频全电流的这种分相电流差动保护有能力克服分布电容带来的影响，则其有能力成为最为合适的高压输电线分相电流差动保护的方法。
（2）输电线路单端全线速动暂态电流保护。
单端全线速动暂态电流保护技术最为关键的点就是对于边界的选择性，就我国目前而言就只有阻波器和母线杂散电容这两种边界。由于电容式设备在高压输电线上广泛运用，同时阻波器又不是高压输电线的主要装置，因此在这种保护当中最受欢迎的还是以母线杂散电容作为边界的基于暂态电流信号的单端暂态电流保护，而这种保护只会受到电容大小的影响和输电线沿途衰减程度的影响。
（3）输电线路能量方向保护。
输电线路故障分量方向保护在传统的保护基础上提升了保护的速度，同时对于这种方法而言，电路负荷和串补电容等都不对其产生任何的有害影响，即使是系统出现一些问题对其也只会产生不大的影响。对于这种保护方法而言，输电线路中产生的能量波动对其影响是较大的，而输电线路又非常的长，产生故障的可能性又大，因此就必须对其进行一个输电线路能量方向的保护，这样就可以让输电线路故障分量方向保护发挥其最大的作用。
1.2 输电线路单相自适应重合闸技术的发展现状
随着科技的不断发展，对于输电线的电压要求越来越高，而随着输电线的电压的不断升高，杆塔的高度和相间的距离也是成正比的增加的，这样产生单相接地故障的可能性就大大的增加了。而过电压的产生也会使得两相运行时产生故障的概率增加，因此在过电压不超过一定值的时候，可以采用单相重合闸技术来进行控制，这对于保护系统的安全性和稳定具有重要的作用。过电压是高压输电线最为头疼的一项影响因素，对于系统来说，由于过电压而产生故障对于系统会产生很大的影响，因此最为重要的就是对于合闸的原因进行一个有效的判断，比如是重合于永久性故障还是瞬时性的，这样就可以进行不同的操作，避免重合闸给线路造成很大的影响。经过长期的研究，基于并联电抗器是否运用于输电线路的识别器被发明出来，其可以根据不同的情况进行一个较详细的判断。
2 对于现新技术的研究
2.1 基于分布参数的分相电流差动保护新原理
当高压输电线是在正常工作的情况下，对于输电线上面每一个点之间的电压和电流理论上是相等的，如果考虑到实际情况，会存在一些误差，但是幅度也不会很大。但是当线路中产生故障的时候，故障两端的电压差就会很大，因此可以通过计算两端的差值的最大来作为保护线路不会因为故障而毁坏全部线路。
根据研究发现，故障点两端的电压是趋近于相等的，因此在进行各个点之间差距的计算时，当差值达到最小，这个区间则为故障点，而根据这个原理即可研究出特高压输电线路电流差动保护新原理。设该点位置为距离线路始端l处，则具体公式为：
上式即为保护新原理的计算公式，最后一项为电流的定值。虽然说这个方法对于非故障相来说存在一些缺陷，对于故障点的判断会有一定的失误，但是这个新原理在一定的程度上还是对于线路有很好的保护作用。流程如图1。
2.2 两种高压输电线路自适应重合闸技术
此处通过仿真测试的相关数值来说明两种高压输电线路自适应重合闸技术的应用在现实生活中是可以达到其想要的结果的。在本次仿真测试中，两侧系统等效电势的相位差用 表示，Rg为故障接地电阻， ’为断开和闭合两种情况下的电压和的相位差，L是指故障距离，从故障点到起送点。
（1）不带并联电抗器的情况下幅值与相位综合判据的方法研究。
本次仿真的软件是采用的PSCAD，所显示的仿真结果都是依据实际的情况而模拟得出的，表1、表2、表3为仿真的数值。
通过表1、表2、表3数据显示，幅值与相位综合判据是具有明显的作用的，故障发生的情况不同，其幅值与相位是不同的，对于瞬时性故障而言，其产生的相位差和幅度值都非常的小，而对于永久性故障而言，其产生的差值角度均可大于40€埃嗷ケ冉峡梢悦飨缘姆⑾智穑佣贸龉收系牟怯谰眯曰故撬彩毙缘模庋头奖愎ぷ魅嗽奔笆钡淖鞒鲇贝胧员Vな涞缦呗肥艿降挠跋熳钚 T谡G榭鱿拢庵址椒ㄊ蔷呓细叩牧槊舳鹊摹K淙徽庵址椒ǖ牧槊舳雀撸故怯幸欢ǖ闹圃家蛩兀惫傻缱柙龃蠡蛘呤歉汉杉又兀飧龇椒ǖ淖既沸跃突岽蟠蛘劭哿恕？
在长期的研究中对于上述方法进行了一个改进，仿真测试结果如表4、表5、表6、表7。
由表4、表5、表6、表7可以看出，改进后的方法基本还是具有较高的灵敏度，同时也不会受到线路、负荷、故障距离等的影响了，这也是一大提高。
（2）带并联电抗器情况下的新的拍频判据研究。
此次实验中在输电线路中加装了并联电抗器，数值为4.2325H， =20€埃琑g=500 ，L=200km，中性点小电抗电感为0.6718H，自由分量频率计算值为46.6401Hz，仿真时采样率为1kHz。本文通过对幅度U0jb进行计算，从而了解两种故障下负荷电流对其影响，影响非常的明显。
这次的仿真实验其实是两个拍频实验的结合，此实验就是利用了并联电抗器的拍频特性和利用不同频率的正弦量之间具有正交性消除断开相电量中的基波分量来进行实验，从而得出相应的结论，从上面的表格中很简单的就可以看出，有并联电抗器时可以利用电抗器的特性来进行判断，了解故障是瞬时性还是永久性，从而做出相应的判断。其实这种方法有一个缺点，就是在进行判据的时候，必须预先对自由分量的频率进行估算，这样才能让其兼具灵敏性和准确性。
3 结语
本文通过对高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术进行了分别的研究，从两者现状入手，然后利用仿真实验来分别说明其最新的原理与技术。本文中介绍的原理和技术就目前而言都是可行性比较高的，但是科技在发展，需求在发展，新的原理和技术还需要后来人进行发掘，以保证其能适应未来社会的高要求。
参考文献：
[1] 索南加乐，孙丹丹，付伟，等.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报，2006（11）.
[2] 程玲.超（特）高压输电线路单相自适应重合闸的技术研究[D].华北电力大学（河北），2007.
[3] 刘超.特高压电网自适应重合闸的研究[D].昆明理工大学，2011.
[4] 何谋超.高压输电线路故障选相方法的研究[D].浙江大学，2008.
[5] 刘浩芳.特高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术的研究[D].华北电力大学，2007.