电力系统软件测频的改进方法

频率是电力系统中一个非常重要的特征量,同时频率也是继电保护、测控等继电保护装置进行相应动作的重要判据,因此频率测量是电力系统测量装置中十分重要的环节。电力系统最常用的软件测频方法为离散傅氏算法,采用分段三次Herm ite插值对离散傅氏测频算法进行改进。所提出的新改进方法具有精度高,计算量相对不大,实时性好的优点。通过数值仿真,分析了本改进方法的时间响应数据窗、绝对误差和谐波对本方法的影响。理论和仿真结果都证明本方法的实用性好。     

电力系统软件测频的改进方法

频率是电力系统中一个非常重要的特征量,同时频率也是继电保护、测控等继电保护装置进行相应动作的重要判据,因此频率测量是电力系统测量装置中十分重要的环节.电力系统最常用的软件测频方法为离散傅氏算法,采用分段三次Hermite插值对离散傅氏测频算法进行改进.所提出的新改进方法具有精度高,计算量相对不大,实时性好的优点.通过数值仿真,分析了本改进方法的时间响应数据窗、绝对误差和谐波对本方法的影响.理论和仿真结果都证明本方法的实用性好.     

对两种改进傅氏算法的比较分析

寻找合适的算法是微机保护的一个重要任务,而傅氏算法是目前最广泛采用的一种算法。为此,对两种改进的傅氏算法进行了分析比较,同时使用MATLAB6.1编制算法程序,通过大量的仿真计算,对两种算法的计算精度进行了对比,可为在不同场合下寻找满足特定性能要求的算法提供指导。     

一种完全滤除衰减直流分量的短数据窗改进全波傅氏算法

计算机继电保护中的全波傅氏算法是基于周期函数模型推导出来的。当输入信号中含有衰减直流分量而不再是周期函数时,全波傅氏算法有较大的误差。该文提出了一种改进算法,不需要增加采样点数,就能在未知衰减时间常数的情况下对衰减直流分量进行补偿,理论上能完全滤除衰减直流分量。     

一种完全滤除衰减直流分量的短数据窗改进全波傅氏算法

计算机继电保护中的全波傅氏算法是基于周期函数模型推导出来的.当输入信号中含有衰减直流分量而不再是周期函数时,全波傅氏算法有较大的误差.该文提出了一种改进算法,不需要增加采样点数,就能在未知衰减时间常数的情况下对衰减直流分量进行补偿,理论上能完全滤除衰减直流分量.     

微机保护中滤除衰减直流分量的全周波傅氏算法的仿真比较分析

传统的全周波傅氏算法无法滤除故障信号中衰减的直流分量,从而对所需信号的幅值与相位计算造成误差。对近年来提出的几种改进傅氏算法进行分类研究,着重分析了其滤除衰减直流分量的方法。通过仿真,比较和评价改进傅氏算法的滤波性能。     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差。该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响。对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度。仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点。     

微机保护中滤除衰减直流分量的全周波傅氏算法的仿真比较分析

传统的全周波傅氏算法无法滤除故障信号中衰减的直流分量,从而对所需信号的幅值与相位计算造成误差.对近年来提出的几种改进傅氏算法进行分类研究,着重分析了其滤除衰减直流分量的方法.通过仿真,比较和评价改进傅氏算法的滤波性能.     

基于最小二乘矩阵束算法的工频分量提取方法

从故障暂态信号中准确地提取出工频分量对于继电保护十分重要。最小二乘矩阵束算法采用衰减指数和模型,可以有效消除各类谐波及衰减直流分量的影响。文中通过仿真研究了采样频率、时间窗及模型阶数等关键参数选取对最小二乘矩阵束算法的影响。同时,分析了滤波器及数据采样对算法的影响。最后,在1个工频周期下与傅氏算法进行对比,仿真结果表明最小二乘矩阵束算法具有较高的计算精度。     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差.该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响.对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度.仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点.     

基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化

通过优化设置继电保护定值,可以优化电力系统中继电保护装置的协调性,减小继电器动作时间,提高电力系统的可靠性。文中针对配电网中保护的协调配合问题,将反时限过电流保护的整定计算转化为一种含有多个约束条件的非线性规划问题,提出了一种基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化方案。在IEEE 3节点系统和IEEE 8节点系统中的仿真结果表明,改进的SOS算法具有更好的收敛速度和精度,能够克服解陷入局部最优,基于改进的SOS算法的保护优化协调方案能够提高保护的速动性。     

距离保护的仿真研究及其算法稳定性分析

根据微机距离保护的原理,在matlab及simulink平台下,通过实例仿真编程,完成了解微分方程算法,傅立叶算法,最小二乘法的距离保护仿真及其算法稳定性分析程序,分析了在正常运行,不正常运行及故障时算法的稳定性,并采取适当的方法避免了算法的病态,提高继电了保护的可靠性。     

Application of combined adaptive Fourier filtering technique and fault detector to fast distance protection

This paper presents the application of a combined adaptive Fourier filtering technique and fault detector to fast distance protection of transmission lines. The filtering technique is extended from the Fourier filters and can be applied under arbitrary data window length. The proposed filtering technique possesses the advantage of recursive computing, and a decaying dc offset component is removed from fault signals by using an adaptive compensation method. A variable data window scheme is embedded in the technique to adaptively speed up its transient response under various system and fault conditions. A fault detector is developed to initiate the process of the technique. For the sake of speed and security, two phasor estimation methods based on the proposed technique are designed to achieve fast distance protection. An algorithm consisting of the two methods is used to detect internal faults by "OR" logic. Extensive simulation studies show that the algorithm significantly reduces tripping time of a distance relay and provides better protection performance than that of the conventional filters with fixed data windows.     

双馈风电短路电流特性对距离保护的影响分析

双馈风电机组短路电流特性不同于传统同步电机,给继电保护算法和原理带来新的问题。解析推导了转速频率分量使全周傅里叶算法产生计算偏差的表达式,进一步分析了双馈型风电机组短路电流对全周傅里叶算法的影响,并通过仿真论证了理论解析的正确性。同时考虑到风电场一般具有较强的弱馈性,以距离保护为例,考虑不同类型接地故障并计及过渡电阻,对风电场侧送出线距离保护测量阻抗进行了机理分析,并辅以DIgSILENT仿真验证,分析了双馈风电短路电流中的转速频率分量以及风电场弱馈特性对送出线距离保护的影响,揭示了转速频率分量对于距离保护测量阻抗的影响规律。所得结论可为风电接入系统的保护与配置提供参考。     

换相失败对距离保护的影响分析及防范措施的研究

交直流互联系统换相失败时引起的电磁暂态过程与纯交流环境时不同,因而会对距离保护的动作性能产生影响。以交流系统单相接地故障引发换相失败为例,将换相失败等效为双故障源模型,详细分析了换相失败对接地距离继电器的影响。分析结果表明传统的傅氏算法在换相失败时不能很好地准确测量短路电抗值。然后定义了混联系统中交流保护风险因子的概念及其表达式,并进一步地从风险因子和算法两方面提出了相应的解决措施。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的准确性,并对几种可能的解决措施进行了比较,比较结果表明解微分方程算法在换相失败时性能更好。     

An Innovative Decaying DC Component Estimation Algorithm for Digital Relaying

We propose a new decaying dc component estimation algorithm for digital relaying. Fault currents tend to include a dc decaying component. This component decreases the accuracy and speed of the protection relay operation. The proposed algorithm can estimate and eliminate the dc decaying component from fault current signals after one cycle from the fault instant. Also, it can be applied to a conventional discrete Fourier transform to calculate phasor quantities of fault currents in a digital protection relay. In the proposed algorithm, the dc decaying magnitude and time constant are estimated exactly by integrating fault currents during one cycle. The dc decaying component is eliminated by subtracting the dc value at each sampling instant. To verify the performance of the proposed algorithm, we performed a dc component estimation test and distance protection test using PSCAD/EMTDC. The results of the PSCAD/EMTDC simulation showed that the proposed algorithm can estimate dc components exactly from fault currents and can be applied to digital protection relays for phasor extraction.      

面向多能互补微网的故障辨识与继电保护算法

由于含有多种具有互补特性的分布式电源,多能互补微电网在能源综合利用、供电可靠性和运行经济性方面具有明显的优势。然而与传统配电网相比,各类分布式电源的并入导致微电网拓扑结构和运行方式变得更为复杂,并网和离网运行对应的故障特性存在差异,使得传统继电保护方案难以满足此类微电网保护的要求。针对这一问题,首先围绕传统继电保方案的不足展开讨论,分析微电网网内故障特点,继而提出一种适用于微电网的改进故障辨识算法,以实现对网内故障的快速准确辨识。综合考虑多能互补微网继电保护的需求,结合改进故障辨识算法,将改进电流差动保护与广域自适应电流速断保护相结合,提出一种适用于微电网分布式电源上下游线路的综合继电保护算法,在缩小故障影响范围的基础上,提高保护响应速度并降低保护拒动的概率。最后,利用RT-LAB实时仿真系统构建含风、光、储、微型燃气轮机等分布式电源在内的多能互补微网模型,通过网内模拟不同类型故障,验证了所提故障辨识和继电保算法的有效性。     

解微分方程算法的改进及应用研究

对解微分方程算法做了改进,通过数字仿真计算验证了改进后算法的优良估计性能,并且把它与递推最小二乘法、全周傅立叶算法作了比较,并根据各算法的估计性能特点,提出了一种具有反时限特性的距离保护算法的实现方案。     

基于增广状态估计的广域继电保护算法

提出了一种基于增广状态估计的广域继电保护算法,通过搜集相邻区域保护装置的量测信息,建立广域继电保护的增广状态估计模型,进行准确的故障诊断和故障定位。利用相邻区域保护装置的冗余量测信息,通过最优估计修正量测误差,通过坏数据检测和辨识排除坏数据的影响,提高保护决策的准确度。对IEEE9节点系统和某实际电网模型进行了仿真计算,表明该方法容错性好,当存在局部量测错误和通信故障时,仍然能做出正确决策。