特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線阻抗監(jiān)視策略

滕予非　王　魚　焦在濱　張　純　龐廣恒

(1.國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院　成都　610072 2.西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院　西安　710049 3.中國電力科學(xué)研究院　北京　100192)

特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線阻抗監(jiān)視策略

滕予非1王魚2焦在濱2張純1龐廣恒3

(1.國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院成都610072 2.西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院西安710049 3.中國電力科學(xué)研究院北京100192)

摘要為提升特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線的故障識(shí)別性能，提出一種新的接地極引線阻抗監(jiān)視策略。對(duì)輸電線路的全頻帶阻抗—距離特性進(jìn)行了理論分析，以此為基礎(chǔ)提出了基于高頻信號(hào)注入的接地極引線阻抗監(jiān)視策略，并給出了注入信號(hào)頻率選擇原則及故障告警判據(jù)。研究表明：若接地極引線長度超過注入信號(hào)的1/2波長，金屬性接地故障時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量阻抗的虛部隨故障距離呈周期性變化，加大了判據(jù)整定的難度。因此注入信號(hào)頻率的選擇應(yīng)保證金屬性故障時(shí)，線路阻抗隨故障距離的增加而單調(diào)變化，同時(shí)最大的故障阻抗模值應(yīng)小于線路正常運(yùn)行時(shí)的阻抗，且留有一定裕度。PSCAD仿真驗(yàn)證了該策略的有效性。

關(guān)鍵詞：特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線阻抗監(jiān)視阻抗—距離特性注入信號(hào)頻率全頻帶

0引言

特高壓直流輸電技術(shù)[1-3]具有輸送容量大、輸電距離遠(yuǎn)和控制性能強(qiáng)[4，5]等優(yōu)點(diǎn)，在電能的遠(yuǎn)距離傳輸及區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)中發(fā)揮了舉足輕重的作用。接地極[6，7]是特高壓直流輸電系統(tǒng)的重要組成部分，主要起到提供大地回流通路、建立系統(tǒng)電壓參考點(diǎn)等作用[8，9]。隨著特高壓直流輸電工程的不斷建設(shè)和投運(yùn)，接地極址選擇日趨困難，同時(shí)考慮到直流偏磁對(duì)換流站設(shè)備的影響[10-12]，某些特高壓直流輸電工程的接地極距離換流站距離已超過100 km，給接地極引線的保護(hù)帶來嚴(yán)重影響。此外，當(dāng)特高壓直流輸電系統(tǒng)雙極平衡運(yùn)行或單極—金屬回線運(yùn)行時(shí)，接地極引線上無電流，給接地極引線的故障識(shí)別和處理帶來了極大的挑戰(zhàn)。

目前，接地極引線保護(hù)[13，14]中廣泛采用電流不平衡保護(hù)原理[15-17]，通過檢測(cè)并列運(yùn)行的兩條接地極引線上直流電流不平衡度，識(shí)別接地極引路故障，具有很強(qiáng)的靈敏度。同時(shí)，也有學(xué)者將電流差動(dòng)保護(hù)[18]及過電流保護(hù)應(yīng)用于接地極引線的故障識(shí)別中，取得了較好效果。然而，以上方法均只能用于單極—大地回線運(yùn)行方式，無法在雙極平衡運(yùn)行或單極—金屬回線運(yùn)行時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地極引線存在的隱患，可能導(dǎo)致在直流工程切換至單極—大地運(yùn)行方式后發(fā)生故障，危及人畜生命安全[19]。

為解決雙極平衡運(yùn)行時(shí)接地極引線故障識(shí)別問題，文獻(xiàn)[20，21]提出了基于注入法的故障監(jiān)視原理，采用注入脈沖信號(hào)和高頻信號(hào)的方法檢測(cè)相應(yīng)的反射波和高頻阻抗，進(jìn)而識(shí)別故障。但由于接地極引線高頻及暫態(tài)特征的研究并不充分，相關(guān)原理的應(yīng)用存在缺陷。例如，在2014年6月，某特高壓直流輸電工程調(diào)試期間，接地極引線掉入水塘，基于高頻注入信號(hào)的阻抗監(jiān)視原理未能正確動(dòng)作，造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，分析特高壓直流輸電工程接地極引線在全頻帶的阻抗—距離特性，提出高性能的接地極引線阻抗監(jiān)視策略，對(duì)于特高壓直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要的理論及實(shí)際意義。

本文在研究長電氣距離輸電線路全頻帶阻抗—距離特性的基礎(chǔ)上，提出了一種新的接地極引線阻抗監(jiān)視策略。首先，分析了輸電線路的全頻帶阻抗—距離特性；其次，在考慮阻抗監(jiān)視原理正確動(dòng)作邊界條件的基礎(chǔ)上，提出了注入頻率選擇的基本原則和阻抗監(jiān)視定值的選擇方法；最后，利用PSCAD電磁暫態(tài)仿真程序?qū)υ摲椒ㄟM(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

1輸電線路全頻帶阻抗—距離特性

當(dāng)采用注入法進(jìn)行接地極引線故障識(shí)別時(shí)，由于注入信號(hào)的頻率往往數(shù)倍于工頻，電磁波的波長也呈比例地降低，因此在分析近百公里的輸電線路阻抗—距離特性時(shí)，必須考慮線路的分布參數(shù)模型。為便于理論分析與討論，將線路模型簡化為無損均勻傳輸線路與集中參數(shù)電阻串聯(lián)的形式[22]。

由輸電線路波過程的微分方程推導(dǎo)，可以得到單回輸電線路上任意兩點(diǎn)間電壓、電流關(guān)系滿足

(1)

J(s)=

(2)

(3)

式中，UK、UM分別為線路上K、M兩點(diǎn)的電壓；IK、IM分別為線路上K、M兩點(diǎn)的電流；Zc為輸電線路的波阻抗；γ為輸電線路的傳播系數(shù)；r1、L1、C1分別為線路單位長度的電阻、電感和電容；l為線路上M點(diǎn)與K點(diǎn)間距離。

設(shè)定M點(diǎn)為阻抗監(jiān)視裝置安裝處，而當(dāng)線路上K點(diǎn)發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，有

UK(s)=0

(4)

將式(4)代入式(1)～式(3)，消去IK(s)，可得

(5)

式中，λin為注入信號(hào)的電磁波波長。

由此可見，當(dāng)輸電線路首端注入角頻率為ωin的電流，金屬性故障后阻抗監(jiān)視裝置檢測(cè)到的阻抗Zfault為

(6)

由式(6)可知，當(dāng)輸電線路長度超過注入信號(hào)的1/2波長時(shí)，一旦出現(xiàn)金屬性接地故障，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量到的阻抗虛部會(huì)隨故障距離在(-∞，+∞)范圍內(nèi)呈周期性變化，變化周期fz滿足

(7)

同時(shí)，由式(6)可知，當(dāng)阻抗監(jiān)視裝置安裝處與故障點(diǎn)的距離l滿足式(8)時(shí)，阻抗虛部的模值是l的單調(diào)增函數(shù)；當(dāng)阻抗監(jiān)視裝置安裝處與故障點(diǎn)的距離l滿足式(9)時(shí)，阻抗虛部的模值是l的單調(diào)減函數(shù)。

(8)

(9)

在實(shí)際工程參數(shù)下，單回輸電線路出現(xiàn)金屬性接地故障后，在50 Hz、2 500 Hz、5 000 Hz以及13 950 Hz等信號(hào)注入的工況下，線路的阻抗—距離特性如圖1所示。

圖1　不同頻率信號(hào)注入輸電線路的阻抗—距離特性Fig.1　The impedance-distance characteristic of transmission line at difference frequency

由圖1可知，當(dāng)線路的故障距離小于注入信號(hào)的1/4周長時(shí)，引線的阻抗與故障距離間的關(guān)系具有單調(diào)性，然而當(dāng)故障距離超過注入信號(hào)1/2波長時(shí)，監(jiān)測(cè)阻抗隨故障距離周期性變化，與之前的理論分析一致。

需要指出的是，特高壓直流輸電工程接地極引線往往采用同桿雙回架設(shè)方式，且在首尾端互聯(lián)，因此存在雙回同點(diǎn)接地以及單回接地兩種故障類型，其金屬性接地故障時(shí)的等效電路圖如圖2所示。

圖2　接地極引線金屬性接地故障時(shí)等效電路Fig.2　Equivalent circuit of ground electrode line

圖2中G點(diǎn)為接地極址，Rp為接地極址的接地阻抗。由圖2a可知，當(dāng)引線雙回同點(diǎn)接地后，其阻抗—距離特性與前文分析的單回線路具有類似的結(jié)論，即當(dāng)線路全長lT滿足式(10)時(shí)，Zfault的模值是變量l的單調(diào)增函數(shù)。

(10)

以下將著重分析雙回接地極引線單回接地故障時(shí)的全頻帶阻抗—距離特性。

由圖2b可知，接地極引線單回金屬性接地故障時(shí)，M點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的阻抗與引線末端的接地電阻Rp直接相關(guān)。以下將分3種情況對(duì)阻抗監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量到的線路阻抗的單調(diào)性進(jìn)行分析。

1)末端直接接地工況，即Rp=0。

由圖2b可知，該工況下阻抗監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量到的線路阻抗可視為兩根長度分別為l與lT的線路阻抗的并聯(lián)。該工況下，忽略線路的電阻與電導(dǎo)，易得同塔并架接地極引線在l處出現(xiàn)單回金屬性故障時(shí)，阻抗監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量到的線路阻抗為

(11)

由于l∈[0,lT]，由式(11)易得，當(dāng)滿足式(12)時(shí)，Zfault的模值是變量l的單調(diào)增函數(shù)，且當(dāng)l=0時(shí)，Zfault=0。

(12)

2)末端開路工況，即Rp=∞的情況。

由圖2b可知，該工況下阻抗監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量到的線路阻抗可視為兩根長度分別為2l-lT與lT的線路阻抗的并聯(lián)。該工況下，忽略線路的電阻與電導(dǎo)，易得同塔并架接地極引線在l處出現(xiàn)單回金屬性故障時(shí)，阻抗監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量到的線路阻抗為

(13)

對(duì)式(13)進(jìn)行三角變換，易得

(14)

式中，lT為接地極引線長度。

由于l∈[0,lT]，因此lT滿足

(15)

可以確保：

在上述兩個(gè)條件下，可以證明

(16)

因此，由式(14)與式(16)可知，當(dāng)滿足式(15)的要求時(shí)，Zfault的模值是變量l的單調(diào)增函數(shù)，且當(dāng)l=0時(shí)，Zfault=0。

需要指出的是，條件(15)僅是Zfault的模值單調(diào)增的充分條件，而非必要條件，實(shí)際單調(diào)增區(qū)間可能較條件(15)更寬。

3)Rp∈(0,+∞)工況。

在該工況下，利用理論推導(dǎo)線路阻抗的單調(diào)區(qū)間極為復(fù)雜，可采用數(shù)值求解的方法。

設(shè)定Rp=krZc，此時(shí)當(dāng)

lT

(17)

Zfault的模值是變量l的單調(diào)增函數(shù)。

利用數(shù)字求解方法可以得到kr與kn間的關(guān)系如圖3所示。

由圖3可知，當(dāng)Rp∈(0,+∞)時(shí)，kn的變化范圍滿足

kn∈(0.25,0.372)

(18)

綜合上述，對(duì)于同桿雙回架設(shè)方式且在首尾端互聯(lián)的接地極引線，無論末端接地電阻多大，當(dāng)滿足均可保證引線出現(xiàn)任意金屬性故障時(shí)Zfault是變量l的單調(diào)增函數(shù)，且當(dāng)l=0時(shí)，Zfault=0。

(19)

圖3　kr與kn關(guān)系圖Fig.3　Relationship between krand kn

2基于高頻信號(hào)注入的接地極引線阻抗監(jiān)視策略

2.1接地極引線阻抗監(jiān)視的硬件結(jié)構(gòu)

特高壓直流輸電系統(tǒng)示意圖及接地極引線阻抗監(jiān)視裝置如圖4所示。

圖4　特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線故障監(jiān)視裝置Fig.4　Impedance monitoring equipment for UHVDC ground electrode line

為實(shí)現(xiàn)接地極引線故障識(shí)別，在換流站內(nèi)通過信號(hào)注入裝置向接地極引線注入高頻電流信號(hào)。同時(shí)，通過測(cè)量信號(hào)注入點(diǎn)的同頻電壓幅值，間接計(jì)算出接地極引線的阻抗變化。如果阻抗監(jiān)視裝置檢測(cè)到的阻抗進(jìn)入動(dòng)作區(qū)，并持續(xù)一定時(shí)延，則向直流輸電控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送接地極引線異常信號(hào)，提醒運(yùn)行人員進(jìn)行相應(yīng)操作。

為配合注入法的實(shí)施，在接地極引線的兩端還分別串入一個(gè)并聯(lián)諧振濾波器，以阻止高頻信號(hào)的注入。其中，接地極址側(cè)的帶阻濾波器還會(huì)安裝與接地極引線波阻抗相匹配的并聯(lián)電阻[23]，以減少接地極引線在高頻下的駐波效應(yīng)。

2.2接地極引線故障阻抗監(jiān)視判據(jù)

由前文分析可知，只有當(dāng)注入信號(hào)頻率與故障距離之間滿足式(8)或式(15)所示關(guān)系時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置的測(cè)量阻抗才是故障距離的單調(diào)增函數(shù)。在此條件下，可構(gòu)造接地極引線阻抗監(jiān)視判據(jù)，具體判據(jù)為

(20)

2.3頻率選擇原則及策略

本文提出的特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線阻抗監(jiān)視原理的著眼點(diǎn)在于利用注入的高頻信號(hào)，對(duì)接地極引線的阻抗進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，若引線阻抗小于整定值，則判為線路故障，監(jiān)視裝置將通過控制保護(hù)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。注入信號(hào)的頻率選擇應(yīng)依據(jù)以下兩點(diǎn)原則：

1)當(dāng)引線發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置的測(cè)量阻抗應(yīng)隨故障距離的增加而單調(diào)增大。

2)當(dāng)引線發(fā)生金屬性短路故障時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量到的最大阻抗模值應(yīng)小于引線正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)到的阻抗模值，且留有一定裕度。

因此，以同塔雙回架設(shè)的接地極引線為例，注入信號(hào)頻率選擇策略如下。

策略1(單調(diào)性策略)

(21)

式中，lT為接地極引線全長；fin為注入信號(hào)的頻率。

由于線路故障距離l∈[0，lT]，因此當(dāng)線路長度與注入信號(hào)頻率滿足式(21)，由式(19)可知，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量到的線路阻抗即為故障距離單調(diào)增函數(shù)，滿足原則1)的要求。

策略2(可靠性策略)

同時(shí)，雖然接地極引線兩側(cè)的帶阻濾波器實(shí)現(xiàn)了對(duì)注入信號(hào)的阻斷，但由于接地極址側(cè)的濾波器裝置有并聯(lián)電阻，因此在對(duì)線路正常運(yùn)行時(shí)的阻抗進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)及并聯(lián)電阻的影響。

設(shè)定接地極址濾波器并聯(lián)電阻阻值為Rp，則引線正常運(yùn)行時(shí)的阻抗Znormal可通過下式進(jìn)行計(jì)算。

(23)

(24)

特別地，若接地極引線實(shí)現(xiàn)了末端并聯(lián)電阻對(duì)線路的完全匹配，式(23)和式(24)可簡化為

Znormal(s)≈Zc=Rp

(25)

2.4接地極引線阻抗監(jiān)視整定方法

由2.2節(jié)可知，本文提出的接地極引線阻抗監(jiān)視策略采用如式(20)所示的判據(jù)。

由于有帶阻濾波器的存在，接地極引線不存在區(qū)內(nèi)故障、區(qū)外故障區(qū)分的問題，同時(shí)由于接地極引線運(yùn)行工況較為單一，因此阻抗整定值可取線路正常運(yùn)行時(shí)的阻抗，即

Zset=Znormal

(26)

3仿真驗(yàn)證

3.1仿真模型

根據(jù)西南—華東某實(shí)際工程參數(shù)，利用PSCAD軟件建立±800 kV特高壓直流輸電系統(tǒng)仿真模型。直流輸電系統(tǒng)額定輸送容量8 000 MW；輸電線路長度1 652 km。該工程的接地極引線采用雙回并聯(lián)架設(shè)且首尾端互聯(lián)的運(yùn)行方式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。仿真系統(tǒng)中接地極引線采用Bergeron模型，接地極引線長度與實(shí)際相同，約為100 km。根據(jù)線路參數(shù)實(shí)測(cè)試驗(yàn)，接地極引線參數(shù)如表1所示。

表1　仿真系統(tǒng)中接地極引線參數(shù)

為配合注入法的實(shí)施，在接地極引線的兩端還分別串入一個(gè)并聯(lián)諧振濾波器，濾波器的截止頻率與注入信號(hào)頻率相同。為了減少接地極引線在高頻下的駐波效應(yīng)，引線末端為諧振濾波器裝設(shè)了并聯(lián)電阻，電阻取值275 Ω，接近于雙回線路的波阻抗值。

3.2注入信號(hào)頻率選擇及整定值計(jì)算

利用本文提出的阻抗監(jiān)視策略對(duì)接地極引線進(jìn)行監(jiān)視，首先需要對(duì)注入信號(hào)的頻率以及策略整定值進(jìn)行計(jì)算。

由于仿真系統(tǒng)中接地極引線采用同塔雙回并聯(lián)運(yùn)行的方式，因此在注入信號(hào)頻率選擇時(shí)需采用式(21)、式(22)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)接地極引線長度及實(shí)測(cè)參數(shù)計(jì)算可知：當(dāng)fset<292 Hz時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量到的線路阻抗?jié)M足單調(diào)性原則，而當(dāng)fset<274 Hz時(shí)，線路阻抗?jié)M足可靠性原則；綜合上述兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，選取注入信號(hào)頻率fset=273 Hz。

利用圖2所示阻抗監(jiān)視原理，向接地極引線注入0.15 A的高頻電流。在此工況下，利用PSCAD仿真可得：在引線末端電阻的作用下，接地極引線正常運(yùn)行時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置測(cè)量到的線路阻抗值Znormal=261.345+j87.483 Ω。

3.3故障仿真分析

當(dāng)注入信號(hào)頻率為273 Hz時(shí)，圖5為當(dāng)接地極引線出現(xiàn)單回金屬性接地短路及雙回同時(shí)金屬性接地短路時(shí)，阻抗監(jiān)視裝置的測(cè)量阻抗模值與故障距離間的關(guān)系。

由圖5可知，由于注入信號(hào)頻率較低，接地極引線全長小于注入信號(hào)波長的1/8，因此線路出現(xiàn)金屬性接地故障時(shí)測(cè)量阻抗隨故障距離單調(diào)增加，該結(jié)論與理論分析一致。

圖5　273 Hz信號(hào)注入下接地極引線故障阻抗特性Fig.5　Reactive characteristic of ground electrode lines when the frequency of injection signal is 273 Hz

為了驗(yàn)證算法的有效性，表2中分別考慮了接地極引線在5 km、20 km、50 km、70 km以及100 km處出現(xiàn)單回接地短路及雙回同時(shí)接地短路故障的情況。由于接地極引線電壓等級(jí)偏低(在5 000 A電流注入下僅有7.70 kV)，出現(xiàn)高過渡電阻可能性偏低，因此本文僅考慮過渡電阻為100 Ω的情況。表中“+”表示正確識(shí)別故障，“-”表示未能正確識(shí)別故障。

由表2可知，利用本文提出的阻抗監(jiān)視策略，當(dāng)接地極引線出現(xiàn)金屬性接地故障時(shí)，均能可靠識(shí)別故障，阻抗監(jiān)視策略的有效范圍達(dá)到線路全長。同時(shí)，短路點(diǎn)過渡電阻會(huì)導(dǎo)致阻抗測(cè)量存在誤差，但在相同的故障類型和過渡電阻下，測(cè)量阻抗模值依然滿足隨故障距離的增加而增加的關(guān)系，且遠(yuǎn)端故障時(shí)測(cè)量誤差較近端故障時(shí)測(cè)量誤差小。這說明過渡電阻的存在未影響測(cè)量阻抗的單調(diào)性，且遠(yuǎn)端故障時(shí)測(cè)量誤差較近端故障時(shí)測(cè)量誤差小的特點(diǎn)還有利于提高故障辨識(shí)的可靠性。因此，在短路點(diǎn)過渡電阻小于100 Ω的工況下，阻抗監(jiān)視裝置依然能在接地極引線接地故障下可靠地識(shí)別故障。

表2　故障仿真結(jié)果

4結(jié)論

本文提出了一種全新的特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線的阻抗監(jiān)視策略。該策略在換流站內(nèi)會(huì)通過信號(hào)注入裝置向接地極引線注入高頻電流信號(hào)。同時(shí)，通過測(cè)量信號(hào)注入點(diǎn)的同頻電壓幅值，間接計(jì)算出接地極引線的阻抗變化。由輸電線路全頻帶阻抗-距離特性可知，只有當(dāng)注入信號(hào)頻率小于某特定數(shù)值后，輸電線路的測(cè)量阻抗隨故障距離的變化關(guān)系才是單調(diào)的?；诖?，提出了接地極引線阻抗監(jiān)視裝置的注入頻率選擇原則和整定原則。

利用實(shí)際特高壓直流輸電工程參數(shù)，建立PSCAD仿真模型對(duì)本文提出的阻抗監(jiān)視策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明，本文提出的阻抗監(jiān)視策略可以可靠地識(shí)別接地極引線故障，并具有一定的抗過渡電阻的能力，具有較好地應(yīng)用前景。后續(xù)將開展接地極引線阻抗監(jiān)視策略對(duì)引線開路故障以及高阻接地故障的適應(yīng)性研究。

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Impedance Monitoring Scheme for Ground Electrode Line of Ultra High Voltage DC Transmission System

Teng Yufei1Wang Yu2Jiao Zaibin2Zhang Chun1Pang Guangheng3

(1.State Grid Sichuan Electrical Power Research InstituteChengdu610072China 2.School of Electrical EngineeringXi’an Jiaotong UniversityXi’an710049China 3.China Electrical Power Research InstituteBeijing100192China)

AbstractA novel impedance monitoring scheme is proposed in this paper in order to detect faults occurring in the ground electrode lines of ultra high voltage DC(UHVDC)transmission systems reliably and rapidly.Firstly,the theoretical analysis of the full-band impedance vs.distance characteristic of the ground electrode line is carried out.Because a high frequency signal injection-based method is used in the proposed scheme,the principle of determining the frequency of the injection signal is discussed and the criterion of fault alarm are given.The study shows that the imaginary part of the measured impedance has a periodic variation with the distance of the bolted fault when the length of the ground electrode line is larger than half the injection signal’s wave length,which increases the difficulty of setting the criterion.Therefore the selected frequency of the injected signal should ensure that in case of a bolted fault the line impedance changes monotonically with the fault distance,and the modulus value of the maximum fault impedance should be less than that of a normal operation case with a certain margin.Some PSCAD based simulations are performed to verify the proposed scheme.The results show that the faults occur in the ground electrode line can be detected rapidly and reliably,and the proposed scheme has good practice perspective.

Keywords：Ultra-high voltage DC transmission system，ground electrode line，impedance monitoring，impedance-distance characteristic，frequency of injection signal，full frequency range

收稿日期2015-04-28改稿日期2015-09-21

作者簡介E-mail：yfteng2011@163.com(通信作者) E-mail：zzzx.fish@stu.xjtu.edu.cn

中圖分類號(hào)：TM77

滕予非男，1984年生，高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制。

王魚女，1990年生，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)。