超/特高压同塔多回线路零序电流补偿系数整定方案

超/特高压同塔多回输电线路运行方式多样,线路间的零序互感会影响零序补偿系数和测量阻抗的大小,进而影响接地距离保护的整定范围。在理论推导的基础上,分析了在不同运行方式下线路互感对零序电流补偿系数的影响,给出了针对超/特高压同塔多回输电线路接地距离继电器零序电流补偿系数的整定方案。利用实时数字仿真器（RTDS）对1000k...     

零序电抗继电器在特高压交流输电线路上的适用性分析

特高压交流输电线路参数分布特征明显,阻抗继电器的测量阻抗与故障距离不再呈线性关系,而是呈双曲函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用.传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力.文中评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性,分析了主要的影响因素.结果表明:零序电抗继电器的保护区明显缩小,同时动作灵敏度很低;影响保护区缩小的主要因素是采用保护安装处零序电流相位来估算故障支路电流相位的估算误差;影响继电器动作灵敏性的主要因素是较重的负荷电流.认为传统的零序电抗继电器难以直接应用到特高压交流线路上,新的算法有待研发.     

特高压同塔双回线路零序电流补偿系数整定对接地距离保护的影响研究

为提高特高压同塔双回线路接地距离保护的动作性能,分析了特高压同塔双回线路在不同运行方式下,零序互感对接地距离保护零序电流补偿系数K和测量阻抗的影响,讨论了使用双K值及单K值整定方法的接地距离保护的有效保护范围。分析发现,由于特高压同塔双回线路的互感系数较大,采用上述2种整定方法,大大减小了双回线正常运行方式下接地距离I段的动作范围,同时也给接地距离II(III)段的整定配合带来困难。为此提出了通过切换定值区的方式进行接地距离保护零序电流补偿系数整定的建议。建立了基于1 000 kV特高压同塔双回交流输电工程实际参数的动态模拟系统,对不同运行方式下接地距离保护的有效保护范围进行了试验验证,试验结果与理论分析一致。     

基于分布参数模型的特高压双回线路故障分量接地距离保护

特高压交流同杆双回输电线路分布电容大、传输距离远,呈显著的分布参数特性,传统距离元件应用于特高压双回线路时存在原理性缺陷。基于分布参数模型和六序分量法,理论分析和推导了新的特高压双回线路单相接地距离元件测量阻抗的计算表达式,并且应用到故障分量距离继电器中。EMTP仿真验证了新的距离保护算法在特高压双回长线路上应用的正确性与有效性。     

基于分布参数模型的特离压双回线路故障分量接地距离保护

特高压交流同杆双回输电线路分布电容大、传输距离远,呈显著的分布参数特性,传统距离元件应用于特高压双回线路时存在原理性缺陷。基于分布参数模型和六序分量法,理论分析和推导了新的特高压双回线路单相接地距离元件测量阻抗的计算表达式,并且应用到故障分量距离继电器中。EMTP仿真验证了新的距离保护算法在特高压双回长线路上应用的正确性与有效性。     

同塔线路接地距离保护测量阻抗特性分析

针对同塔双回或多回并架输电线路给接地距离保护带来的新问题,通过分析同塔线路在并列运行、一端分裂运行、两端分裂运行等不同结构,两端系统发生强弱变化以及在不同接线结构和运行方式下线路发生故障时接地距离保护的测量阻抗,得出了同塔双回线路对接地距离保护影响的基本规律,即平行线路零序电流影响故障线路保护测量阻抗的规律,并证明该规律可以指导同塔线路接地距离保护的整定计算及安全性评价。     

双回路接地距离保护的分析和整定

平行线路零序互感的存在,导致接地距离保护不能正确测量线路阻抗.在实际整定工作中,如何整定接地距离的补偿系数和可靠系数,整定规程没有给出具体的方法.分析了线路的实测阻抗,和高压电网在接地故障时电流分布的特点.基于不同系统运行方式,定性和定量地研究了零序互感对接地测量阻抗的影响,进而提出了接地距离保护一个简单实用的整定方法,具有普遍适用性.     

特高压输电线路保护故障测距的应用研究

皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程中采用双回线同杆并架工程方案。同杆并架双回线由于存在线间互感,导致线路保护中阶段式距离保护在阻抗测量方面存在问题,实际应用中可采用缩短保护范围的定值整定方法。但基于单回线测量阻抗原理的常规输电线路故障测距同样受互感的影响,特高压输电线路在故障时非常严重的暂态过程会给故障测距带来较大误差。建模仿真分析了线间互感及特高压输电线路的暂态过程对常规故障测距的影响,提出采用基于负序故障分量的分布参数双端测距原理的总体实现方案,从工程应用的角度出发测距方案采用单回线的信息,方案考虑特高压输电线路故障特征及满足故障测距原理的需要,提出基于“海明窗”级联式数字滤波器的故障测距算法,通过RTDS/Matlab建立皖电东送特高压输电线路仿真模型。仿真结果表明,所提出的测距方案不受同杆互感的影响、不受过渡电阻的影响,有效克服了特高压输电线路故障时暂态过程对测距算法的影响。     

双回路接地距离保护的分析和整定

平行线路零序互感的存在,导致接地距离保护不能正确测量线路阻抗。在实际整定工作中,如何整定接地距离的补偿系数和可靠系数,整定规程没有给出具体的方法。分析了线路的实测阻抗,和高压电网在接地故障时电流分布的特点。基于不同系统运行方式,定性和定量地研究了零序互感对接地测量阻抗的影响,进而提出了接地距离保护一个简单实用的整定方法,具有普遍适用性。     

特高压长线路距离保护算法改进

特高压长距离输电线路呈显著的分布参数特性，其电容电流很大。分析表明，线路末端三相故障时，线路首端的测量阻抗不与故障距离成正比。研究指出，相间距离保护的测量阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系，而传统接地距离保护应用于特高压长线路时存在原理性缺陷。理论分析并推导了新的接地距离元件测量阻抗的计算表达式，并提出了距离保护的改进措施，大量仿真证明了改进措施在特高压长线路上应用的正确性与有效性。     

Residual Compensation for Ground Impedance Relay With Applications in UHV Transmission Lines

The impedance algorithm in distance protection for high voltage (HV) and extra high voltage (EHV) lines, although neglecting the influence of shunt capacitance, is able to produce satisfactory performance. However, the accuracy of the algorithm is significantly reduced when applying to ultra high voltage (UHV) lines due to the larger P.U. line shunt capacitance and longer transmission radius. Therefore, the distributed parameter model should be adopted, and the relay should be set based on the hyperbola function between measuring impedance and the fault distance. However, how to define and set the indexes in relay ever defined with lumped parameters, such as the residual compensation coefficient, is still unresolved. In response to this question, the paper models the UHV system with distributed parameters and introduces the concept of virtual equivalent line length controlled by zero sequence system impedance, and then proposes a novel residual compensation coefficient. Case studies and RTDS tests show that the relay with proposed coefficient offers good performance for the simulated cases. The results also can be extended into other applications, such as the design of zero sequence reactance relay, fault location, fault phase selection, power swing blocking, and load blocking components.      

A Distance Protection Relay for a 1000-kV UHV Transmission Line

A traditional distance protection relay uses a lumped parameter model of the transmission line. For a long 1000-kV UHV line with large distributed capacitance, such a simplified line model is inadequate and can cause malfunction of the relay due to large errors in the impedance measurement. This paper presents a new line model for a distance relay and the procedure of reliable fault impedance measurement and relay setting. It describes the proposed application of the relay developed to a 645-km 1000-kV UHV transmission line including shunt reactor compensation, which is currently being constructed in China. Tests are carried out on an RTDS (real time dynamic system) to evaluate the relay performance, showing significant improvement compared to a more traditional distance relay. The new distance relay is shown to satisfy the requirement of 1000-kV UHV transmission line protection.     

交流1 000 kV特高压输电线路距离保护特殊问题

与常规电压等级线路和超高压线路相比,特高压线路输电距离较长,线路分布参数特性明显,常规距离保护的理论前提有可能受到影响.文中详细分析了不带并联电抗器和带有并联电抗器2种情形下距离继电器的测量阻抗与线路长度的关系.理论分析和仿真结果表明,可以基本认为在带并联电抗补偿的特高压线路上,常规距离保护的理论前提依然是成立的.     

特高压交流1000 kV示范工程故障电流谐波分析

根据国家电网公司提供的交流特高压示范工程二次系统研究用关键参数与边界条件,采用输电线路分布参数法,理论计算晋东南—南阳—荆门交流示范工程充电合闸、不同位置故障的电流谐波分布,了解特高压1000kV交流输电短路的过渡过程可能出现的现象及对继电保护的影响,对1 000 kV交流示范工程的继电保护研究具有一定的指导意义。     

基于模型参数辨识的串联补偿输电线路纵联保护原理

串联电容补偿设备的应用降低了超高压输电线路中差动保护的灵敏度,为解决此问题提出了一种基于模型参数辨识的纵联保护原理。以串补等值阻抗作为辨识参数,引入串补工频阻抗等值模型并结合线路分布参数模型,采用线路两侧电压和电流作为测量量构建了串补等值阻抗辨识方程。辨识阻抗在区外故障时等于串补等值阻抗,在区内故障时与串补等值阻抗有明显差异,基于此构成纵联保护判据。理论分析与仿真结果表明,该保护原理整定简单,可靠性高,受串补本体保护和系统运行方式的影响小,不受分布电容电流的影响。与传统差动保护相比,其保护灵敏度显著提高,可与差动保护配合构成完善的纵联保护方案。     

新型超高压输电线路保护方案的研究

介绍了一种基于DSP的新型超高压输电线路微机保护方案。它采用双主双后的配置 ,重合闸相对独立。在保护原理方面采用了补偿电压突变量方向元件和双原理综合接地距离继电器等新方案 ,并在软件流程方面采取了模块化设计 ,从而大大提高了保护性能。该方案结构紧凑 ,可靠性高 ,人机界面友好 ,通讯功能强大 ,适用于各种超高压输电线路保护     

基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护

针对特高压半波长超长的输电距离带来的继电保护难题,提出基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护方法。特高压半波长交流输电具有传输距离远、输送容量大、全线无功自平衡等优点,可以作为未来清洁能源电力输送的一种可选方案。通过分析现有输电线路保护方法对于半波长交流输电线路的不适用性,对特高压半波长输电线路在区内外故障情况下,推导至中点的暂态量电流和的绝对值在短时窗内积分方向的不同进行理论分析;以贝杰龙模型为基础,利用测后模拟原理构成输电线路暂态量纵联保护方法,进行仿真实验;进而判别输电线路单相接地故障时故障初始角、故障位置和过渡电阻对故障判据的影响。仿真实验证明,此方法构成的保护计算精度高,相较于工频量构成的保护其动作速度更快且几乎不受过渡电阻、故障距离及故障初始角变化的影响,理论分析与实际的仿真结果相一致。     

Advance Compensated Mho Relay Algorithm for a Transmission System with Shunt Flexible AC Transmission System Device

Abstract—The presence of shunt flexible AC transmission system devices adversely affect the performance of distance relay and create security and reliability issues. This article introduces a noble compensated Mho relay algorithm for the protection of transmission line employing shunt flexible AC transmission system devices, such as a static VAR compensator and static synchronous compensator. A detailed model of transmission system employing a shunt flexible AC transmission system device is explained. Then compensated impedance inserted by a shunt device in the transmission line is calculated, and finally, a compensated Mho relay algorithm is proposed to protect zone one of the transmission line. Simulation work is carried out in PSCAD/EMTP software. Results show that the proposed relay is secure, accurate, and reliable under the wide variation in power system parameters, such as load angle, fault resistance, fault location, and compensation level.