输电线路自适应无通道保护(二)——构成方案与仿真试验

为快速切除输电线路任意位置的故障，提出了输电线路自适应无通道保护的构成方案。该方案由利用单端电流信息的延时动作模式和利用单端电压信息的瞬时动作模式组成，保护能够自动适应不同的故障类型和电力系统结构，选择相应的动作模式，从而瞬时或经过短暂的延时切除区内故障。理论分析和EMTP仿真试验结果证明：所提保护方案是完整、有效的。     

输电线路无通道保护

针对单端工频电气量保护不能做到输电线路全线速动的缺点,在故障分析的基础上,提出了一种基于阻抗加速圆的瞬时动作判据。瞬时动作判据具有全线速动的优点,同时利用重合闸并根据动作后的信息纠正错误动作的结果。仿真实验验证了所提保护原理和动作判据的正确性。     

输电线路无通道保护

针对单端工频电气量保护不能做到输电线路全线速动的缺点,在故障分析的基础上,提出了一种基于阻抗加速圆的瞬时动作判据.瞬时动作判据具有全线速动的优点,同时利用重合闸并根据动作后的信息纠正错误动作的结果.仿真实验验证了所提保护原理和动作判据的正确性.     

基于补偿电压的高压直流输电线路单端电气量保护

在高压直流输电线路分布参数模型的基础上,利用本端电气量计算保护范围末端补偿电压,根据本端电压测量值与保护范围末端补偿电压值构造保护判据。当输电线路区内发生金属性或低过渡电阻故障时,末端补偿电压值和保护安装处电压值极性相反,可以瞬时动作;当输电线路区内发生高过渡电阻故障时,根据耐过渡电阻值设定动作门槛,末端补偿电压值低于设定门槛,与相关保护配合可以延时动作。该保护原理与其他保护配合使用,具有完备的整定原则,故障后全过程都能投入运行。仿真验证了该原理的可行性。     

配电线路无通道保护研究

针对35 kV及以下中低压配电网中三段式电流保护动作速度慢、快速保护范围有限的缺点,提出了利用单端故障分量的快速保护新原理和构成方案。该保护利用线路对端断路器动作后所造成的本端故障分量的变化来识别保护区内外故障,克服了传统电流保护延时较长的缺点。EMTP仿真结果证明了所提保护的正确性及有效性。     

基于保护动作信号的配电网区域保护方案

针对多分布式电源和多分支引起本地保护不正确动作的情况,提出一种基于逻辑量信息的配电网区域保护方案。首先分析多分布式电源和多分支线路下本地保护存在的问题,在此基础上,根据断路器配置情况划分保护区域。然后融合现有阶段式过流保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段启动信息构成区域保护动作判据。IEEE 33节点配电系统算例验证了所提方案能够准确定位区内故障、闭锁区外故障,加速保护动作、缩短故障停电时间。判据以多信息构成冗余,具有较强的容错能力,信息传输量少,对同步性要求低。     

配电线路单相接地行波保护的原理与算法

为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用工频电流和电压信号构成闭锁判据。讨论了该保护的原理、算法和构成方案并分析了其动作特性。仿真表明,该保护能够很好地解决中性点非有效接地系统单相接地保护问题,具有动作可靠、迅速,构成简单等特点,并且不受中性点接地方式的影响。     

基于希尔伯特-黄变换的高压直流线路行波保护

为了提高直流输电线路保护的动作可靠性和准确性,采用希尔伯特-黄(Hilbert-Huang)变换分析了故障下行波波形,结合直流线路低电压等综合判据构成了一种直流输电行波保护新方案。该保护能利用对信号的经验模态分解更准确地提取故障行波特征,然后通过求行波信号高频固有模态函数分量的瞬时频谱分析提取故障特征、形成故障判据。该保护原理不但具有传统行波保护的所有优点,还具有抗干扰能力,可以用于捕捉直流输电线路故障时的行波头到达时间,对于直流输电故障定位具有一定实用价值。实际故障录波及仿真验证表明,该保护可以保证区内高阻接地正确动作.且在逆变侧交流短路故障或换相失败时不误动。     

平行双回线电流平衡保护的仿真研究

平行双回线路电流平衡保护具有不需要通道、不需要PT输入的优点。文章提出了适用于高压平行双回线的电流平衡保护方案，首先仿真分析了基于全量、故障分量、零序分量的电流平衡保护的优缺点，在此基础上提出了利用全量电流和零序电流构成综合启动判据、由故障分量构成选线判据的电流平衡保护方案，该方案较基于全量的电流平衡保护灵敏度高、相继动作区小，而且具有选相功能。     

基于采样值相关法的双回线无通道保护

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于故障电流相关度的无通道保护新原理,它通过比较双回线同端2条线路上的故障电流相关度的方法来判断是否为区内故障,同时和电流幅值相配合,构成无通道全线速动保护.该无通道保护可以快速、可靠地加速区内故障保护动作.通过ATP仿真,论证了所提出判据的可行性.     

保护继电器间直接数字逻辑通信技术的应用

安全性、可依赖性和快速性是高压输电线路纵联保护最重要的性能参数，允许式、闭锁式及直接式远方跳闸保护对3种性能参数的要求各不相同，对同一种保护而言，安全性和可依赖性是一对不可调合的矛盾。文中介绍了东北电网500 kV辽-长-吉-哈工程中，我国第一次采用镜像比特技术构成的500 kV线路允许式纵联保护，在线路两端继电器间通过RS-232串行接口复用数字通信系统终端设备的子速率接口，将继电器内部元件的逻辑状态以数字编码形式，按 异步串行通信方式互相重复传送和接收。与采用传统方法构成的纵联保护相比，采用镜像比特技术构成的纵联保护不但提高了整套保护的安全性、可依赖性和快速性，能够灵活适用于各种纵联保护方式，而且节省了投资。     

一起纵联后加速保护误动事故分析及对策

线路保护通常采用跳问位置继电器TWJ接点返回作为重合后加速保护开放的判据.通过对一起纵联后加速保护误动事故的分析,指出早期TWJ回路设计的不足:其接点返回时刻与断路器合闸时刻存在较大差异,导致线路保护提前投入重合后加速逻辑;同时,其保护装置软件存在缺陷,距离加速元件在非全相运行期间会满足动作条件.这些因素可能造成后加速...     

利用故障分量瞬时值的电流纵差保护新判据

GPS时钟同步技术在电流纵差保护中的成功应用,为利用瞬时值进行动作判定提供了条件。针对工频相量差动判据存在的问题,提出一种基于故障分量瞬时值的电流纵差保护新判据。该判据在保证区外故障稳定性的基础上,对区内故障特别是高阻故障具有很强的反应能力和较快的动作速度。基于EMTP的数字仿真结果和动模试验均验证了该判据的正确性。     

电流差动保护复用数字通信系统时的时钟问题

为准确、迅速、不失真地在继电保护装置与通信设备之间传输数据信号，需要对通信系统和继电保护装置的时钟进行合理设计。文中详细分析了继电保护信号周期性误码即滑码现象产生的原因，以及“主-从”和“主-主”两种通信方式对继电保护的影响。通过对国外几种电流差动保护装置的分析，指出主-主时钟方式的通信系统产生的滑码现象在改用主-从方式后得到了有效的消除。理论及实例分析表明，通信系统的主-从时钟方式是电流差动保护装置在复用数字通信系统时正确工作的理想方式。     

馈电线路速断保护

比较了电流速断、自适应电流速断及距离保护的动作特性。自适应电流速断保护能够根据电力系统运行方式和故障类型的变化而实时改变电流保护定值 ,微机距离保护本身不受系统运行方式和故障类型变化的影响 ,它们的动作性能大大优于电流速断保护 ,将在馈电线路保护中得到更多应用     

微机母线保护的母线运行方式自适应方案

分析了隔离刀闸辅助接点出错对母差保护动作行为的影响,提出在微机母线保护平台上,以 刀闸辅助接点为主,引入电流判据校验刀闸辅助接点状态,并自动纠正其错误,以实现母线 运行方式自适应的新方案,从而提高母差保护动作的正确率。     

多判据综合的变压器差动保护

针对目前变压器差动保护存在的不足，提出了多判据综合的变压器差动保护方案。由采样值差动判据、虚拟三次谐波制动及二次谐波制动相量差动判据、故障分量虚拟三次谐波制动相量差动和故障分量采样值差动等判据综合构成的变压器差动保护，能使变压器差动保护的性能得到较大提高。动态模拟试验表明，所开发的多判据综合的变压器差动保护装置对绝大多数内部故障，动作时间在6ms、12ms、16ms左右。在最小方式下，轻微匝间短路，能可靠跳闸，发跳闸令时间小于或等于22ms。带匝间故障空投变压器，发跳闸令时间在25ms左右。区外故障及无内部故障时空投变压器，保护不误动。     

自适应接地保护的研究

电网接地保护设置是电力系统继电保护的一个重要组成部分。传统继电保护的整定值是通过离线计算得到、并且在运行中保持不变,这就使保护装置无法达到最佳保护效果。继电保护的自适应算法能自动适应电力系统运行方式和故障类型的变化,在线计算并修正保护的整定值,使保护装置始终处于最佳工作状态。作了自适应零序速断保护和接地距离保护的基本原理和实现方案,并同传统继电保护进行了比较,同时从工程应用的角度分析了实现自适应继电保护的可能性。     

自适应电流速断保护在双回线中的应用

通过严格的理论推导，论证了自适应电流速断保护不仅适用于单回线运行方式，同样适用于双回线或环网运行方式。在双回线上应用时，每回线均装设各自的自适应电流速断保护，自适应电流速断保护在线整定计算式与单回线运行方式下的在线整定计算式相同，大量仿真实验证明，其保护性能明显优于传统电流速断保护。此结论同样适用于环网。