故障分量正序方向元件消除拒动措施分析

针对微机线路保护故障分量正序方向元件可能出现拒动,分析了故障分量的特性及故障分量正序方向元件的工作原理,提出了采用引入补偿电压、附加90°接线方向元件及用两故障分量正序电流进行比相消除拒动的措施.     

适用于集群风电场送出线的选相元件研究

集群风电场送出线故障时,其表现为弱馈特性,且正、负序阻抗不相等,此时相电流差突变量选相元件和电流序分量选相元件无法正常工作。由于故障电压不受弱馈、频偏等特性的影响,且保护安装处的电压与故障点基本同相位,因此,文章提出一种适用于集群风电场送出线的选相新方案,该方案结合了电压模故障分量和稳态电压序分量选相方法的优点,避免了集群风电场送出线上故障电流与常规选相元件不相适应的问题,构成有足够灵敏度进行故障类别判断和故障相选择的选相元件。通过PSCAD建模仿真,结果表明该选相方案能够适用于集群风电场送出线,为后续故障重合闸以及配合常规工频距离保护的正确动作提供保障。     

分布式发电系统保护方法研究

在分析分布式电源不同的短路特性的基础上,提出了利用自适应速断保护和故障分量保护作为分布式发电系统的保护方案,故障发生后,首先利用自适应速断保护,通过故障信息算出系统等效阻抗,同时判断出故障类型,代入自适应速断整定公式,设定速断动作阈值;其次,当自适应速断保护不满足动作要求时,利用故障前后电流,算出故障分量电流,以故障电流作为后备保护。本方案只需对传统保护进行软件升级,无需增添任何硬件成本,完全实现无通道线路保护,且当某个保护元件失灵时仍可保证跳开故障线路。通过对正常运行系统和孤岛进行仿真,结果证明了该方法的可靠性和可行性。     

基于零序电流比相的零序方向元件新原理

通过对线路单相接地故障时零序电流电压分布特点、零序功率方向元件动作的分析,提出了微机继电保护采用两零序电流比相判断零序功率方向的方法,零序方向元件不受电压元件断线、系统振荡及负荷的影响,从原理上确保了动作的可靠性.     

引入主保护信息的新的广域后备保护系统算法

针对现有互联大电网的保护配合增大保护拒动和误动的可能性,利用传统的主保护和距离保护Ⅰ段可快速故障定位的优势,提出了引入主保护信息和距离元件信息辅助方向元件信息实现故障判断的新的广域后备保护算法,给出了新的广域后备保护系统结构,介绍了系统的工作原理,定义了各种保护元件的输出状态,讨论了利用多种故障信息实现故障搜索策略及应对方法,对不同故障情况的算例做了分析,进而验证了算法的可靠性。     

风电场对继电保护选相元件的影响与改进

为了准确分析风电机组对继电保护选相元件的影响,文章针对永磁直驱风电机组,利用参数聚合法搭建50 MW风电机组并网模型,分析风电机组在接地故障情况下暂态特性,得出风电机组的弱电源特性对基于相电流差突变和序电流大小的选相元件产生的影响,并提出基于稳态电压对称分量的选项元件代替传统的电流选项元件,并在PSCAD/EMTDC中搭建选相模块进行仿真验证,仿真结果表明:基于稳态电压对称分量的风电场选相元件是有效和实用的,在不同的故障类型、故障位置和过渡电阻下均能够准确可靠地选出故障相。     

风电场对继电保护选相元件影响与改进

为了准确分析风电机组对继电保护选相元件的影响,文章针对永磁直驱风电机组,利用参数聚合法搭建50 MW风电机组并网模型,分析风电机组在接地故障情况下暂态特性,得出风电机组的弱电源特性对基于相电流差突变和序电流大小的选相元件产生的影响,并提出基于稳态电压对称分量的选项元件代替传统的电流选项元件,并在PSCAD/EMTDC中搭建选相模块进行仿真验证,仿真结果表明:基于稳态电压对称分量的风电场选相元件是有效和实用的,在不同的故障类型、故障位置和过渡电阻下均能够准确可靠地选出故障相。     

不同电压等级部分耦合输电线路故障测距

针对两条输电线路电压等级不同、参数不对称的情况,首先利用采样值计算得到故障前后线路两端的电压、电流突变量,利用单回线的传统对称分量法解耦成序电压、序电流,从母线两端分别推算出耦合部分线路的两端电压、电流,然后利用新的六序分量法,将得到的电压、电流解耦成新的六序分量,最后采用输电线路双端测距方法,即利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,获得故障测距公式,从而进行故障测距。仿真结果表明,该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关,可解决不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距问题。     

一种适用于风电场联络线的改进保护算法

鉴于风电场接入电网的联络线在发生短路故障时风场侧会出现非工频分量,影响基于傅氏算法的继电保护的正确动作,在分析了故障电气量的频谱受故障类型、故障时风速等因素影响存在较大变化的基础上,提出一种基于TLS-ESPRIT参数辨识方法的改进保护算法,该算法首先对故障后电气量进行奇异值分解确定电气量中交流分量的个数,然后通过电气量的Hankel数据矩阵求取信号极点,进而获得各交流分量的频率、幅值、相角等信息,用于准确计算测量阻抗。仿真结果验证了改进算法在不同故障类型、故障位置以及过渡电阻条件下均能正确动作。     

逆变型分布式电源接入对接地距离保护的影响与对策

针对IIDG接入系统的110 kV联络线金属性单相接地故障,分析了线路两侧正序电压极化接地距离保护的动作性能,指出存在由故障位置和IIDG容量决定的保护失效功率边界,若负荷无功高于此边界,IIDG侧接地距离保护在正向区内故障时拒动、在正向区外故障时误动,电网侧接地距离保护在反向区外故障时误动。提出两种应对策略,对策一将IIDG接入的110 kV变压器中性点直接接地,此时正序电压极化原理仍适用于IIDG接入系统;对策二采用零序无流判据和相电压极化距离元件构成接地距离保护方案,该保护判断不受IIDG接入的影响且无死区问题。     

基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法

为了增加配电网不对称接地故障的测距精度,减少配电网故障导致的损失,提出一种基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法。该方法应用Hilbert—huang变换提取故障零序电流在不同频率段内不同时刻的能量分布特征。应用遗传算法以故障分支、故障类型、故障距离、接地电阻和故障时刻为变量,以不同频率段内能量分布匹配程度为适应度函数,对Matlab／Simulink仿真所得各种不同故障条件下故障零序电流特征与原始故障信号进行特征匹配,利用遗传算法对故障条件进行自动搜索,以能量分布最为匹配的故障点作为输出,故障特征最为匹配的故障条件下的故障点位置即为输出的故障距离。该方法较大程度上提高了配电网不对称接地故障测距的准确性。     

一种适用于同杆四回线单相接地距离保护的新算法

针对传统的距离保护直接应用于同杆四回线时易受零序互感的影响,使其测量阻抗精度达不到要求,从而造成保护继电器的误动或拒动,提出了一种单相接地距离保护新算法,利用12序分量法对同杆四回线进行参数解耦,结合同杆四回线单相接地故障模型,推导出保护安装处与故障点相电压之间的关系。在此基础上,根据接地故障时故障电压与故障分支电流间相角关系,分析了故障位置的零序电流与保护安装处的零序电流之间的关系式,并代入故障位置计算,从而消除故障电压对其算法的影响。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护在各种单相接地情况下均具有较高灵敏度及可靠性。     

基于本地信息的有限选择性直流微电网保护方案

为兼顾直流保护的经济性和选择性,提出一种面向双端直流微电网的有限选择性直流保护方案.首先划分保护区域,分析直流短路故障下的突变电流方向和变化率特征.继而利用区域出口线路的电流突变量信息和有限数目直流断路器的延时配合,形成二级级差式保护方案.待故障电流降至为零,分布式电源有序重启,基于本地电流或电压信息完成“握手式”的健...     

基于改进的形态梯度法的变电站母线故障检测技术

快速检测母线故障对于保障线路安全稳定运行有重要意义。将变电站母线或变压器的进、出电流信号通过改进的形态学梯度进行处理,提出一种快速检测母线故障的方法。所提方法简单,既不需要故障检测器,也不需要故障分类器,对多种故障类型、故障初始角、故障电阻、有噪声情况等均能有效识别故障,信噪比可达5dB。仿真结果表明,所提方法具有较高的安全性和可靠性,可快速区分系统内部和外部故障,相应指标可以识别变电站中两个母线区域的故障。     

基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断模型及其工程应用

汽轮机转子与静子间的碰磨严重影响着机组的安全运行。为了解决汽轮机转子发生在早期和中期的碰磨故障难以通过基于振动信号检测诊断方法进行有效识别的问题,本文提出一种基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断方法。首先,该方法通过声发射技术监测汽轮机转子的碰磨故障信号;然后,利用EEMD信号分解方法处理获取的声发射信号,并提取能量特征参数和相关的时域特征参数,从而获得碰磨故障特征数据集;最后,利用划分的数据集对LSTM神经网络进行训练与测试,从而获得碰磨故障诊断模型。工程应用结果表明,本文提出的方法能够有效识别机组在不同转速时期的早期碰磨故障,且故障诊断的准确率较高。     

基于改进的12序分量法的参数不对称同塔四回线跨线故障计算方法

针对参数不对称同塔四回线跨线故障计算中零序耦合带来的复杂性问题,提出了改进的12序分量法,在零序中引入带修正系数的e、f、g、h四个分量用以解耦,并根据故障边界条件的区别,提出基于改进的12序分量法的综合序网法和解方程组法两种跨线故障计算方法,通过PSCAD仿真结果验证了两种方法的有效性和精确性。     

一种基于序分量关系的单端输电线路故障测距算法

为准确确定输电线路故障点位置,提出一种基于单端电气量的输电线路故障测距算法,该算法采用分布参数模型,通过保护安装处的电气量计算各序分量,然后推导出故障点各序分量值,利用不同故障类型的序分量的关系获得故障测距的电气序分量关系,根据过渡电阻不含电抗的特点,构造出基于过渡电阻虚部为零的测距方程。利用PSCAD和RTDS软件对算法进行数字仿真表明,该测距算法合理、有效。     

基于暂态方向的小电流接地故障多级保护技术

为快速隔离小电流接地系统中发生的单相接地故障,提出一种小电流接地故障暂态方向多级保护技术,利用馈线终端FTU实时获取故障信息并采用暂态无功功率算法检测接地故障方向,通过多级保护隔离故障区段,由馈线终端单独完成,不依赖主站及通信。ATP仿真和现场试验表明,该技术能有选择性地就近隔离小电流接地故障,与电压—时间型等就地型技术相比,线路开关动作次数少、故障隔离快、可靠性高。