高阻接地故障双重化保护动作不一致原因分析

针对220kV线路高阻接地故障过程中线路两侧双重化保护动作行为不一致的问题,依据故障时序分为3个阶段分析故障保护报文信息和录波,同时通过故障仿真计算验证,找出保护动作不一致的原因和影响保护动作行为的现场缺陷,提出保护定值整定方法及保护装置应用的优化逻辑,以使高压线路发生高阻接地时两侧双重化保护装置能够快速、一致的动作,最大限度地保护电网和设备安全。应用结果表明:提出的保护整定方法易于计算,适用于220kV及以上线路保护定值计算,利用背侧电源大小整定保护启动值从根本上解决了线路两侧保护动作不一致问题。     

天广直流输电系统线路高阻接地故障研究

基于天广直流输电工程直流线路保护和低压限流功能,结合事故实例,对不同接地阻抗值的线路高阻接地故障的过程和保护动作情况进行了分析;最后,针对某些情况下,后备保护会先于线路高阻接地主保护--线路差动保护动作、直接闭锁直流系统的缺陷,提出了改进建议.     

LCC?HVDC逆变侧换流站近区交流线路高阻接地故障保护

基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)换流站近区交流线路高阻接地故障切除不及时易引发连续或后续换相失败,造成换流站单双极闭锁,威胁着系统运行安全性.文中分析了影响零序差动保护动作特性的关键因素,指出高阻接地故障保护需从传统的阈值整定模式调整为对被保护线路故障支路特性变化的定性描述和甄别.基于弧光高阻接地故障支路的非线性伏安特性辨识以及同塔并架相邻线路广域方向信息的配合,提出了适用于LCC-HVDC换流站近区交流线路的高阻接地故障启动元件、方向元件及保护方案.最后,通过仿真验证了保护方案的有效性.     

天广直流输电系统线路高阻接地故障研究

基于天广直流输电工程直流线路保护和低压限流功能,结合事故实例,对不同接地阻抗值的线路高阻接地故障的过程和保护动作情况进行了分析;最后,针对某些情况下,后备保护会先于线路高阻接地主保护——线路差动保护动作、直接闭锁直流系统的缺陷,提出了改进建议。     

天广直流线路高阻接地故障保护动作分析

结合直流线路高阻接地特性,对比分析天广直流保护系统改造前后在线路高阻接地故障时保护动作情况。改造后的天广直流保护系统,优化了线路纵差保护逻辑,针对本极直流线路高阻接地故障增加了直流线路低电压保护(27DCL),针对单极金属回线方式下对极线路故障增加了专门的保护。针对改造后的27DCL保护超出保护范围的问题,提出了改进意见。改造后的天广直流保护系统提高了保护动作的选择性,降低了直流系统强迫停运的概率,提高了系统可靠性。     

高压直流输电线路保护的前加速

目前高压/特高压直流输电工程中基于行波等原理的直流线路快速保护的耐高阻能力不强,而针对高阻接地故障的基于差动等原理的慢速保护的动作速度又很慢。交流线路保护中靠近电源侧的前加速先无选择性地快速动作,而后再通过重合闸来纠正这种非选择性动作。文中将前加速概念引入直流输电线路快速保护中,达到直流线路故障下保护既快速又能适应高阻接地的目的;先动作移相而后通过闭锁等措施来纠正这种非选择性动作。分析了增加前加速段后需要考虑的问题,对故障过渡电阻阻值进行了估算。仿真验证显示线路末端500Ω接地故障约2 ms动作时区分区外故障仍然存在较大的裕度。     

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.     

平行双回线路高阻接地故障保护的新思路

通过实例分析说明平行双回线路在强磁弱电联系运行方式下,一回线路末端发生高阻接地故障时,非故障线路纵联零序方向保护会误动,而纵联负序方向保护不会误动,提出在使用纵联零序方向保护切除高阻接地故障的保护装置中,增加纵联负序方向保护,退出纵联零序方向保护以防止误动的发生,并讨论了纵联负序方向保护新方案,方案增加负序电抗继电器和负序电流、电压闭锁,并带小延时动作,从而确保平行线之一故障时,非故障线路纵联负序方向保护不会误动,而故障线路发生高阻接地故障时,纵联负序方向保护能带小延时可靠切除故障.     

基于故障信息的高阻接地故障辨识与定位方法

高压输电线路发生高阻接地故障时,由于受过渡电阻的影响,线路保护动作行为较为复杂,故障测距结果往往误差过大。针对以上问题,提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据,计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值,然后根据序网络故障分析和差动保护原理,利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小,故障定位精度较高,可满足现场的应用要求。     

一种城市配电网自适应全线电流保护方法

针对现有电流速断保护无法保护线路全长且可能失去保护范围的问题，提出一种双层判据的自适应全线电流保护方法。该保护方法先通过第一层判据中可自适应调整的低整定值，实现不受系统运行方式与故障类型影响的全线故障监测，再利用第二层判据实现线路故障区段定位，确保保护正确动作。考虑到电流保护难以准确辨识高阻接地故障，通过分析系统零序网络，提出一种基于复合功率的高阻接地故障辨识方法。仿真结果表明，所提保护方法不受系统负荷变化及故障类型影响，可有效提升配电网线路保护范围及高阻接地故障辨识能力，保障保护动作的可靠性及灵敏性。     

高压直流输电系统线路接地故障过程研究

借助直流输电系统的等效模型,分析了线路发生接地故障瞬间各特征量的变化情况。以天广直流输电系统为例,根据其基本控制策略,结合实时数字仿真系统仿真结果,分析了在接地故障情况下,如何通过控制方式的切换减缓故障的发展,保证系统的运行,并指出这一阶段各特征量的变化特点。以便于设置合理的后备保护,迅速检测、切除线路故障。     

高压直流输电线路高阻接地故障与后备保护

根据直流输电系统控制策略,分析在高阻接地故障情况下,如何切换控制方式来减缓故障的发展,保证直流输电系统的稳定运行,并指出故障阶段整流侧和逆变侧的直流电压、电流和触发角等特征量的变化特征,阐明设置相关后备保护时需注意的问题。介绍天广直流输电工程所设置的相关保护功能,结合运行中的实际案例对天广直流线路后备保护设计的不合理之处进行分析,并给出改进建议。     

一起换流站内接地网过流保护动作故障分析

分析了贵广Ⅱ回直流在单极金属回线模式运行时发生的一起换流站内接地网过流保护动作故障,指出故障的诱因是直流线路高阻接地,而深层的原因则在于部分直流保护设计不完善,并给出了相应的直流保护优化整改措施。实践证明,这些措施有效地提高了直流输电系统运行的可靠性。     

基于Teager能量算子和1D-CNN的HVDC输电线路故障识别方法

针对HVDC输电线路故障识别率低,远端高阻故障识别困难等问题,提出基于Teager能量算子和1D-CNN的HVDC输电线路故障识别方法。该方法利用保护安装处测得的线模分量Teager能量算子和输电线路两侧正负极电流突变量能量比值组成特征向量,利用1D-CNN对特征向量集进行训练和测试,同时实现区内外故障判和故障极选择。仿真实验表明该方法能在不同故障距离和不同过渡电阻情况下有效实现区内外故障识别和故障极选择,采样率能满足现有实际工程需要,具有较强的耐受过渡电阻能力。     

"3·21"天广直流线路高阻抗接地故障的分析与仿真

介绍了天广(天生桥—广东)直流线路保护的构成及基本原理。以“3.21”天广直流线路故障为例,根据实录波形和事件顺序记录(SER)信息,对直流线路发生高阻抗接地故障时直流线路保护的动作行为进行了深入分析。同时利用与实际控制保护系统基本相同的EMTDC直流仿真模型对该次线路故障进行了仿真研究,得到的仿真曲线与现场故障录波基本一致,证明EMTDC是分析直流实际故障的一种有效可靠的分析工具。     

高压直流输电线路保护动作分析及校验方法

为提高现场工作人员对直流输电线路保护动作情况判断和分析能力,以天广直流输电工程直流线路保护的实际应用为例,深入分析德国西门子公司基于SIMADYN D装置的直流线路保护的原理和软件逻辑流程,研究高压直流输电线路保护动作后的分析策略,指出必须把保护信息、故障录波和软件的内部逻辑流程相结合,才能对直流线路保护的动作情况做出正确分析。此外还建议改造现有故障录波系统的软硬件配置以加强录波能力;并提出高压直流线路保护无需进行定值校验。     

考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究

在考虑直流控制系统影响的情况下,详细分析了HVDC输电线路区内、区外的故障特征以及直流控制系统的动作特性和控制状态。引入并分析了基于开关函数的交直流系统二次谐波计算等值模型。通过分析故障期间换流器触发角和直流侧二次谐波量的变化特征,提出了一种新的以换流器触发角为保护动作量,利用二次谐波分量闭锁的直流线路后备保护方案,给出了保护整定的理论计算方法。与直流线路纵联差动保护相比,该保护不因直流电流波动影响而被闭锁,保护动作时间较快;与微分欠压保护相比,具有更高的抗过渡电阻能力。通过PSCAD/EMTDC大量仿真计算,验证了该保护能可靠区分直流线路区内、区外故障,与直流线路纵联差动保护和微分欠压保护相比具有明显的优越性。     

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。     

直流线路后备保护研究

直流线路故障并启动线路故障后重启动,可以避免因瞬时故障而直流停运,减少直流闭锁率,保证电网的稳定。这里首先阐明高负荷线路接地故障更容易躲过线路主保护,指出这种故障情况下的电压、电流等特征量又与低压限流功能(VDCL)密切相关。最后,结合对天广、高肇及兴安直流线路后备保护存在的问题的分析,提出了一些改进建议。快速准确检测到