超高压输电线路接地电抗继电器研究

分析了输电线路在各种运行方式情况下零序电抗继电器(即以零序电流为极化量的接地电抗继电器)的动作特性.结果表明其位于送电侧、受电侧以及线路空载时具有不同的保护性能,同时在线路出口故障时存在死区.以负序电流作为极化量,利用保护安装侧电源电压相位判定同相点,实现了接地电抗继电器的改进动作判据.新判据解决了出口高阻故障保护拒动问题.提高了受电侧或空载线路上的接地电抗继电器抗高阻故障的能力.理论分析与仿真测试验证了接地电抗继电器改进判据具有较高的可靠性与灵敏性.     

多串补线路保护动作性能分析

从理论上分析了多串补线路故障后的电气量特征,随着故障点的变化,线路多处会发生电流反相和电压反相,故障后电气量中存在多个低频暂态分量。研究了线路保护(电流差动保护和距离保护)的动作性能,提出了串补线路保护配置方案,并给出2点改进建议:一是采用保持记忆电压作为距离保护的极化电压,防止电压反相造成距离保护误动作;二是通过比较故障电流和记忆电压的相位来识别电流反相,当故障后电流相位超前记忆电压,判断为电流反相,闭锁电流差动保护。利用RTDS系统搭建了1 000 kV输电线路模型并进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致。     

主设备保护中功率方向元件的接线方式和内角整定研究

针对当前现场主设备保护中相间功率方向元件接线混乱的现状，利用对称分量法和相量图分析法 ，从方向保护作为线路后备和变压器后备2方面系统地分析了方向元件采用异侧各种电压时的接线方式和对应的内角整定。通过分析得出了作为2种后备时变压器高低压侧功率方向元件在同相位的异侧有无电源2种情况下满足继电保护要求的最佳接线方式和内角整定值。最后针对数字式保护的特点，采用与中、高压侧相间电压满足同相位关系的低压侧相间电压差作为方向元件的电压量的接线方式，提出了一种更好的、使内角整定计算更为方便的功率方向元件的接线方式。     

特高压皖电东送线路零序互感对接地距离保护的影响

分析了双回线路发生接地故障时零序电流的分布特点、零序互感对接地距离保护的影响、接地距离保护中零序补偿系数(K值)的取值方法,以及不同的K值整定方案对保护动作范围的影响。对特高压1 000kV皖电东送工程双回线路进行了仿真分析,给出了不同工况下沿线各点故障测量阻抗的变化轨迹,以及不同零序补偿系数下各自的距离Ⅰ段整定参考值和保护的相应动作范围。最后结合工程实际,综合考虑整定的方便性和保护的灵敏性、安全性,给出了供参考的距离保护相关定值的整定方案。     

含PV配电网的自适应正序电压保护

为了解决接入配电网的大容量光伏电源因短路故障而退出运行导致的电压波动问题,现有光伏电源需具备低电压穿越的能力。带有低电压穿越控制的光伏电源有三种输出特性,在电压跌落比较严重时仅输出无功电流以提供电压支撑,这使得其接入配电网后故障电流大小和方向多变,保护方案比较难配置。提出一种基于本地信息的自适应正序电压保护方案,该方案通过测量保护安装处正、负序电流以及负序电压完成保护Ⅰ、Ⅱ段的整定,并与保护安装处实时测得的正序电压幅值进行比较构成保护,可以用于对两相短路、三相短路以及两相接地短路的保护,实现保护线路的全长。最后,基于在PSCAD中搭建的含光伏电源10 k V配电网仿真模型,对保护方案进行了仿真验证,证明了其有效性。     

超高压输电线路保护装置自适应整定及性能优化

线路保护装置的智能化发展给保护装置的自适应整定和性能优化提供了软硬件平台。文中主要从用户整定定值前置、自适应整定定值后置、自适应整定原则出发提出了各保护定值自整定的方案。为优化距离保护在距离保护增加反偏距离和全长段,改进了距离Ⅱ段加速策略,通过制定线路长度函数来自适应整定距离Ⅰ段和Ⅱ段,基于电压相量法的高阻接地距离识别元件,提高零序反时限过电流保护选择性后实现加速,算例及仿真验证了有效性。     

一种电压固定的电流保护

<正> 在许多火电小机组与系统并网的线路上,常采用电压、闭锁(或不带闭锁)的电流保护,作为主保护或后备保护。这些保护在实际应用中,要考虑短路电流的衰减,整定计算比较繁杂,而且按最大负荷电流整定的过电流保护,在较小的运行方式下,灵敏度常难以满足。现推荐一种电压固定的电流保护,可以解决上述问题。如图所示。这种接线既可以作为过电流保护,又可作为限时电流速断。其电流定值,完全按短路电流的稳态值来进行计算和灵敏度校验。电压元件按躲最低的运行电压整定。当系统发生短路后,先由电…     

高压直流输电线路行波保护实用整定原则

现阶段行波保护缺乏成熟整定原则,导致整定计算效率不足且隐藏误整定因素。基于此,提出高压直流输电线路行波保护的实用整定原则。考虑直流输电线路区内、区外不同故障类型,分析了直流线路端口电压变化率、电压变化量、电流变化量的故障响应特性;揭示了行波保护电压变化率、电压变化量、电流变化量动作判据的功能,分析了各动作判据的逻辑配合关系;考虑保护灵敏性和选择性要求,提出了各动作判据定值的实用整定原则。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提整定原则的有效性。     

基于同侧电流变化的线路方向保护算法研究

在输电线路发生故障时,故障电流与正常运行负荷电流的相位变化存在一定的规律,利用此规律可以构成一种新的方向元件。通过上述对负荷电流与故障电流相位关系的定性分析,提出了一种基于同侧电流变化的线路方向保护算法,它通过判断故障前后的电流的相位关系构成了一种新型的方向元件,来判断故障区域。这种判别方法作为方向元件只用到了电流信息,可以应用于双端以及多电源的线路故障判断,尤其是电压过小时的故障判断,可以较好解决传统方法在电压过低时误判而导致误动的情况。通过大量的EMTDC/MATLAB仿真验证,表明这种新型的判别算法是正确可行的。     

基于同侧电流变化的线路方向保护算法研究

在输电线路发生故障时,故障电流与正常运行负荷电流的相位变化存在一定的规律,利用此规律可以构成一种新的方向元件.通过上述对负荷电流与故障电流相位关系的定性分析,提出了一种基于同侧电流变化的线路方向保护算法,它通过判断故障前后的电流的相位关系构成了一种新型的方向元件,来判断故障区域.这种判别方法作为方向元件只用到了电流信息,可以应用于双端以及多电源的线路故障判断,尤其是电压过小时的故障判断,可以较好解决传统方法在电压过低时误判而导致误动的情况.通过大量的EMTDC/MATLAB仿真验证,表明这种新型的判别算法是正确可行的.     

逆变侧触发脉冲调节器

概述直流输电调节方式一般有定电流调节、定电压调节、按频率调节。不管那种调节方式在逆变侧为了避免换相失败又有较高的功率因数均采用定关断角调节装置。我们这条线路,(大正)流侧采用定电流调节(整定值I_(dH)=150A),并有控制角上限逻辑(α不小于5°或110°)和下限逻辑(α≯120°)。逆变侧采用定关断角调节(δ_。=22°)、最小电流调节(I_(do)=125A)并有控制角下限逻辑(β≯60°)。为了保证直流输电系统正常运行,逆变定关断角(δ)调节及最小电流调节(?)要与整流侧的定电流调节相配合,调节量的大小     

基于序电流相位比较和幅值比较的广域后备保护方法

基于广域测量系统(WAMS)和同步数字体系(SDH)光纤环网的广泛应用,广域继电保护有助于解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时引起级联跳闸等问题成为目前研究的热点之一。本文基于分区域分布集中式广域继电保护系统结构,提出一种新型广域后备保护方法,该方法结合系统故障时线路序电压和序电流的分布特点,实时监视分区域各母线序电压的启动,通过对启动母线序电压进行排序选出疑似故障线路,并利用疑似线路两侧的序电流相位和幅值比较构成广域后备保护故障线路识别判据:区外故障时,电流相位相同,大小相等;区外故障时,电流相位相反,大小不定。该方法只需上传故障疑似线路信息,减小了系统的通信量和计算量,同时采用分布参数线路模型消除线路分布电容的影响。该方法原理简洁,易于整定,且适用于系统高阻接地、非全相运行、转换性故障及潮流转移等复杂运行工况,IEEE 10机39节点系统仿真结果表明了算法的有效性和适应性。     

自耦变压器零序电流方向纵联保护

高压大容量自耦变压器在高、中压侧常配有零序电流差动保护,以提高对接地故障的灵敏性,但其受电流互感器饱和影响较大,不易整定.据此提出一种自耦变压器零序电流方向纵联保护原理,通过比较自耦变高、中压侧零序电流和中性点零序电流相位实现保护判别,该原理能够灵敏地反应变压器的匝地和匝间故障,受电流互感器饱和影响小.仿真和动模试验数据验证了该方法的可行性.     

带串联电抗器输电线路距离保护整定改进方法

串联电抗器可以很好地限制电网的短路电流,但同时给输电线路继电保护带来了挑战。文中提出了一种带串联电抗器的输电线路距离保护整定改进方法,根据串联电抗器阻抗和线路阻抗重新整定零序电流补偿系数,根据串联电抗器阻抗和原距离保护阻抗定值重新计算距离保护定值。只需修改保护装置定值,无需改变距离保护算法代码,即可保证带串联电抗器的输电线路距离保护Ⅰ段的可靠性和距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的灵敏性。仿真结果验证了文中方法在保护可靠性和灵敏性方面的效果。     

110 kV线路接地故障整定计算中常见问题的探讨

为了提高继电保护整定计算的准确性及保护动作的正确性,结合110kV线路接地故障整定计算工作中出现的问题,对零序电流补偿系数的取值进行了分析,对接地距离保护在110kV变压器中低压侧越级动作的情况进行了分析．同时对零序电流Ⅰ段保护的方式选择及线路互感对零序电流Ⅰ段保护的影响进行了计算及分析,按照分析结果提出了具体建议,保障了继电保护整定计算的准确性。     

直流线路行波保护特征量动态特性与整定研究

现有的高压直流输电线路行波保护整定计算缺乏统一适用的方法,保护可靠性有待提高。采用基于EMTDC仿真计算的手段分析了直流线路行波保护各特征量(电压变化率、电压变化量以及电流变化量)在不同种类故障条件下以及非故障扰动条件下的动态响应特点及规律,进而研究了直流线路行波保护各判据所具有的基本功能及其相互间的逻辑关系。在此基础上提出了各判据进行整定计算所需边界条件的确定原则,从而形成了直流输电线路行波保护整定计算的基本方法。基于实际高压直流输电线路参数的行波保护整定算例验证了该整定计算方法具有良好的可靠性和灵敏性。     

考虑风力发电的配电网弱馈线路自适应电流保护

风力发电接入配电网后,配电线路的潮流及故障电流特征发生了改变,风力发电机故障后由于撬棒电路的投入导致风机的正、负序阻抗不再相等,使得以电源正、负序阻抗相等为前提的电流保护整定方案失去合理依据。通过对含风力发电的配电网弱馈线路不同位置发生两相相间短路和三相短路的故障特性进行研究,结合自适应保护的实时在线整定功能,引入含风力发电的电流Ⅰ段和Ⅱ段保护整定修正系数,改善了传统配电网电流保护的性能。最后,通过对含有风力发电的配电网弱馈线路进行仿真,验证了所提保护方案的有效性。     

串补线路故障点位置的模型识别方法

文中提出了一种判断串补线路单相接地故障时故障点相对于串联补偿电容位置的模型识别方法，该方法通过比较不同模型计算出线路电感值的离散度来识别故障位置。将该方法和传统的距离保护相配合，可以解决传统距离保护在串补线路中超越的问题，使得距离Ⅰ段可以按全线阻抗整定，而不必考虑电容的容抗，很大程度地提高了距离Ⅰ段的灵敏度。判别过程仅利用MOV导通前一段时间的暂态量数据，不受MOV非线性特性的影响，避开了MOV导通后串补电容上电压准确值难以获得的问题。该方法仅利用单端电气量，无需通讯通道；数字仿真结果表明：该方法具有很好的适应性，适合于各种电压等级、各种频率的系统，线路各处故障。     

考虑光伏低电压穿越特性的交流微电网保护方法

微电网内部发生故障时,采用恒功率(PQ)控制的光伏电源会进入低电压穿越状态,导致微电网线路电流的相位发生改变,进而可能造成故障方向判别错误.因此,对光伏低电压穿越状态下输出电流相位进行分析,然后对母线上的故障电压分量和故障电流分量的相位特性进行分析,提出了一种基于3组正序电流相位比较的故障方向判别方法.PSCAD/EM...     

光伏电源影响配电网线路保护的仿真研究

针对光伏电源接入点处线路上不同区域的故障,对其馈线各处保护的影响进行了定性分析。利用PSCAD/EMTDC建立含光伏电源的配电网算例模型,在各种不同故障位置情况下,通过对传统配电网保护的影响进行仿真分析,计算并绘出光伏电源注入容量变化时,模型各处保护的电流与电压的变化情况。结果表明,配电网中接入光伏电源后,电流保护按原有的整定原则将不再正确反应于故障,需要重新整定动作电流和动作时限,并根据光伏电源注入容量实现保护的自适应整定。