接地距离保护的新型自适应算法

基于单相接地模型计算出线路经过渡电阻接地时由于负荷电流、两侧系统阻抗角不相等引起的附加阻抗,并用来修正传统距离保护的判据,从而得到自适应接地距离保护的动作判据.新判据能准确地计算出线路故障阻抗的电阻分量和电抗分量,使四边形特性距离保护的电阻线和电抗线易于整定,避免下倾的电抗线缩小保护的范围和电阻线的躲负荷性能的复杂分析...     

适应于逆变型风电接入系统的改进故障序分量选相方法

针对传统故障序分量选相元件在逆变型风电接入系统中可靠性较低的问题,提出了一种改进的故障序分量选相方法。首先,分析在最新风电场低电压穿越策略下,风电侧的故障序阻抗特性及传统故障序分量选相元件的适应性。然后,利用负正序、负零序阻抗相位差等效正负序、零负序电流分支系数相位差,以补偿传统序分量选相判据的相角误差。最后,采用补偿后的故障序电流相位差作为选相判据,实现了故障相的判别。同时通过调整零负序选相分区,使其具有较好的耐过渡电阻能力。仿真实验表明,在不同故障类型、故障位置和过渡电阻下改进选相方法均能可靠地选出故障相。     

基于纵联阻抗相角的输电线路纵联保护

提出了一种基于2个特定等效纵联阻抗相角之差值的输电线路纵联保护.该纵联阻抗是由线路两端各相电压故障分量相量差与电流故障分量相量和的比值计算而来的.将电压故障分量按测量端的正方向和反方向各平移一个线路全长的距离形成2个等效的纵联阻杭,利用2个等效纵联阻抗的相角差数值判断故障是否发生在区内.区外故障时,该相角差等于0°;区...     

含逆变型分布式电源的配电网正序综合阻抗纵联保护

为解决逆变器控制策略对含逆变型分布式电源的配电网的故障特性的影响问题,提出了一种基于正序分量综合阻抗的纵联保护新原理。该原理利用线路两端正序电压相量之差与线路两端正序电流相量之和的比值构成正序分量综合阻抗。区内与区外发生故障时,正序分量综合阻抗的幅值变化明显,据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理特征量明显,容易整定,不受分布式电源控制策略的影响,抗过渡电阻能力强。PSCAD仿真验证了该原理的有效性。     

距离保护在含分布式电源配电网中的应用研究

由于传统电流保护在含分布式电源配电网中存在缺陷,考虑将距离保护应用到配电网中。通过仿真验证距离保护可以弥补电流保护的不足,但距离保护应用于中低压配电网时其耐受过渡电阻能力很差。为解决此问题,分析了分布式电源接入配电网后形成的双侧电源线路上发生短路故障时过渡电阻对距离保护的影响,利用序分量算法研究出一种不受过渡电阻影响,通过采集线路的电流、电压相量值来正确测量故障阻抗值的算法。建立含风电机组的配电网模型,利用MATLAB进行了仿真验证。仿真结果证明该算法可正确测量故障阻抗值,准确识别保护区内的故障,且其计算精度高,能很好地消除过渡电阻对距离保护的影响。     

基于过渡电阻计算的距离保护

单相接地故障是高压输电线路最常见的故障类型,但发生接地故障时高过渡电阻的存在容易引起距离保护拒动或误动.为了提高距离保护的可靠性,本文以输电线路单相接地为例利用对称分量法找出传统接地距离保护的原理性缺陷,提出了一种基于保护处监测到的有功功率计算过渡电阻的新方法,这种补偿的方法改进了距离保护的判据,具有对过渡电阻的自适应性,根据过渡电阻的大小自动补偿附加测量阻抗.本论文又分析了过渡电阻、两侧电源电势相位差δ对距离保护阻抗测量的影响.从ATP仿真结果知,对于各种类型的接地故障,尤其对高阻接地故障,保护表现出令人满意的性能,这种新方法解决了距离保护的拒动问题.     

基于序分量综合阻抗的母线保护原理

提出了母线正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念,通过分析母线区内、外故障时3种综合阻抗的特征,分别利用阻抗幅值和相角构成了基于正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗以及零序综合阻抗的母线保护原理。3种保护原理在母线区内、外故障时特征明显,判据简单、易整定,而且原理本身不受3/2断路器接线的母线区内故障汲出电流以及过渡电阻的影响。当母线区外故障电流互感器(TA)饱和时,利用各个序分量综合阻抗相角所构成的TA饱和识别判据能够可靠地将母线保护闭锁,从而避免保护误动;当母线区内发生故障有TA饱和时,保护性能不受影响,能够可靠地快速动作。基于正序故障分量综合阻抗的母线保护原理可以反映各种类型的母线故障,对于最严重的三相短路故障可以快速切除;基于负序、零序综合阻抗的母线保护原理则可以在故障后长期应用,不受系统振荡的影响,而且对于高阻接地故障依然能灵敏动作。3种保护原理可构成完整的母线保护方案。EMTP仿真结果验证了新原理的有效性和可行性。     

一种消除过渡电阻影响的阻抗测量方法

双端供电系统当线路发生单相接地故障时,由于过渡电阻的存在会造成阻抗测量不准确,引起距离保护的不正确动作。首先运用相量图的方法,定性分析了保护位于送电侧和受电侧时,过渡电阻引起阻抗测量误差的原因;为了减小过渡电阻引起的测量阻抗误差,基于全周傅氏算法提出了利用保护安装处负序电流相位代替故障点处故障电流相位的方法,并通过传统阻抗测量方法的改进,在高阻接地的情况下也能够比较准确地求得测量电抗值。EMTDC仿真表明,与传统的计算方法相比,该算法能有效地减小过渡电阻对测量阻抗的影响,保证测量阻抗的准确性。     

新型自适应距离继电器

距离保护测量到的阻抗由于受对侧系统助增电流的影响会偏离故障线路的实际值，从而引起距离保护发生超越或者缩短保护距离。实际应用中往往利用零序电抗元件来解决这个问题，但对于相间故障则无能为力。通过分析发现，无论对于相间故障还是接地故障，当线路经过渡电阻故障时，距离保护测量阻抗随着过渡电阻变化的轨迹是一段圆弧，利用故障前保护测量到的电压、电流量可以估算出其圆心和半径。文中利用对阻抗变化轨迹的估算，提出了一种基于自适应电抗元件的四边形距离继电器的原理以及实施方案。理论分析和仿真计算都表明，所提出的自适应距离继电器除了能够有效防止区外经过渡电阻故障时发生超越，在区内故障时其耐受过渡电阻的能力也较常规四边形继电器有所提高。     

距离保护在含分布式电源配网中的应用

由于传统电流保护在含分布式电源配网中的缺陷,为此本文考虑将距离保护应用到配电网中,通过仿真验证了距离保护可以弥补原电流保护的不足。但是距离保护应用到中低压配电网中,也会产生一些问题,尤其是过渡电阻对距离保护的影响。本文分析了分布式电源接入配电网后形成的双侧电源线路上发生短路故障时过渡电阻对距离保护的影响,利用序分量算法研究了一种不受过渡电阻影响,通过采集线路的电流电压相量值,就能够正确测量故障阻抗值的算法。并在Matlab平台上搭建了含风机的配电网模型,进行了仿真验证。仿真结果证明该算法能够正确测量故障阻抗值,准确识别保护区内的故障,且计算精度高,能很好地消除过渡电阻对距离保护的影响。     

基于零序差动阻抗的输电线路保护新原理研究

针对现有的输电线路光纤纵联差动保护原理易受分布电容电流影响较大,且要求线路两端信息的严格同步的问题,研究了一种基于双侧信息的零序差动阻抗保护原理。给出了零序差动阻抗的定义为线路两端零序电压与零序电流比值之和。由理论分析可知区内故障时零序差动阻抗为两侧系统零序阻抗和的负值,阻抗位于第三象限,区外故障时零序差动阻抗为线路的阻抗,阻抗位于第一象限。根据零序差动阻抗的阻抗角构成保护判据。在PSCAD中搭建模型进行仿真实验,实验结果表明,零序差动阻抗保护原理不受对地电容电流和过渡电阻的影响,适用于带并联电抗器补偿的线路和弱馈电系统,并不要求两侧信号严格同步。     

基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理

提出了一种基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理.该原理分别提取线路两端保护安装处的故障分量进行阻抗计算,然后利用这2个阻抗之差构成阻抗差动判据.该原理无需进行采样数据同步处理,耐受电容电流和过渡电阻的影响.电流幅值差动保护判据以线路两侧的电流幅值差为动作量,幅值和为制动量,在发生电压互感器断线时,可作为阻抗差动保护判据的补充判据.仿真结果验证了该原理的正确性和有效性.     

一种采用纵向阻抗的变压器保护算法

针对变压器差动保护需要通过二次谐波等算法来识别励磁涌流的问题,在纵向阻抗保护原理的基础上提出一种基于故障序分量的变压器保护算法。利用故障序分量纵向阻抗在内部故障小于变压器漏阻抗,在外部故障、空载合闸大于变压器漏阻抗的特点,算法能够可靠识别故障区域。在变压器空载合闸时依据输电系统中稳定的阻抗关系,可以有效抵御励磁涌流的影响,使得保护算法在空载合闸时可靠不动作。同时考虑区外故障电流互感器可能发生的各种饱和情况,算法能够正确识别故障区域,具有较强的抗干扰能力。通过在PSCAD中进行仿真试验,结果表明算法不受电流互感器饱和、励磁涌流的影响,具备较强的可靠性和抗干扰能力,拥有良好的工程应用前景。     

基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法

针对目前特高压直流输电系统接地极线路保护存在死区的问题,提出了一种基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法。在不同故障工况下推导了接地极线路的谐波测量阻抗表达式,利用阻抗表达式分析了正常运行工况与故障工况下谐波测量阻抗的偏差特性。在此基础上,提出了基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路故障保护判据。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明,所提保护方法较传统保护方法可有效检测到接地极线路发生的各种故障,耐受过渡电阻能力强,且不存在保护死区。     

环形直流微电网故障分析与保护

直流微电网故障的快速检测与切除是提高其运行可靠性的关键。电流差动保护可快速有选择地切除故障,但受短路阻抗影响较大,在高阻抗短路时可能拒动。针对环形直流微电网,文中提出基于母线功率变化率的差动保护,由母线两侧功率变化率作为差动量,在区内故障时,母线功率变化率差动值大于动作值,保护动作切除故障线路。功率变化率差动值与短路电流平方及短路阻抗成正比,相比电流量保护,具有更快的故障识别速度和更高的保护灵敏度。仿真结果验证了所提保护方案具有更好的速动性、灵敏性,提高了环形直流微电网的可靠性和稳定性。     

阻抗继电器与距离继电器分类的必要性分析

距离保护测量元件在线路保护中有广泛的应用。距离保护测量元件的研究是电力系统继电保护领域的重要课题。论文对距离保护测量元件为什么要分类,以及为什么把距离保护测量元件分为阻抗继电器与距离继电器两大类进行了分析。对阻抗继电器与测量阻抗的关系,距离继电器与直接阻抗的关系作了说明。对阻抗继电器与距离继电器特性的差异进行了说明。分析表明,距离保护测量元件分为阻抗继电器与距离继电器两大类,用测量阻抗分析阻抗继电器,用直接阻抗分析距离继电器,概念清楚,思路清晰,方法简捷。有利于对距离保护测量元件的研究与分析,有利于在实际应用中对距离保护测量元件性能的把握。论文建议,应该改变长期以来,阻抗继电器与距离继电器表示同一类事物的传统习惯。     

基于选择不同暂态阻抗的分布式电源接入容量分析

含分布式电源（DG）的配电网在发生短路故障时,DG注入的电流可能会导致过电流保护误动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。首先分析各个故障点对电流Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ段保护可能产生的影响,提出了基于选择不同DG暂态阻抗的计算最大接入容量的方法。对于电流保护Ⅰ段采用分布式电源的次暂态阻抗,对于电流保护Ⅱ段和Ⅲ段则采用分布式电源的暂态阻抗,得出了DG最大容量的约束条件,最后通过仿真说明了该方法既符合DG实际的暂态过程,又能在满足现有电流保护不误动的条件下得到DG的最大容量。     

对中阻母差保护几个问题的探讨

中阻母差保护运行中出现一些值得探讨的特殊问题，在保护屏端子排上短接其中一支路的二次电流后，端子排进保护的电流回路上仍有电流；在母线倒闸操作过程中，合上互联压板以后，若此时发生母线区故障，则保护可能拒动。前者使得运行人员难以判断电流是否已被短接，后者会导致系统保护不正确动作。针对这些问题进行了分析，从原理和回路上进行了详细的技术解释，并提出了解决方法。     

阻抗原理发电机失磁保护的改进

介绍了发电机失磁保护的现状以及常用的阻抗原理失磁保护方案。在分析现有方案存在的弊端后,对提高阻抗原理失磁保护性能的可行性进行了分析和探讨。详细介绍了阻抗原理失磁保护的改进方案,对其中的阻抗圆特性、低励磁电流元件和加速元件进行了重点阐述。最后简要介绍了实际微机保护装置的动模试验情况。     

电力电缆的零序电流保护方案

电力电缆的零序阻抗随零序电流的大小而改变,如果采用恒定值的零序阻抗来进行零序电流保护的整定,容易导致保护的不正确动作.由于电缆线路的零序阻抗是零序电流的函数,提出了基于迭代算法的零序电流保护的方案.利用经验公式来确定零序阻抗初始迭代值;采用最小二乘法对阻抗-电流曲线进行拟合求取零序阻抗;利用修正后的零序阻抗再次计算短路电流,直至前后2次计算出的接地电流的误差满足迭代精度要求.按照在线计算的零序阻抗值进行零序电流保护的整定,使得保护的特性适应于当前的电流值.保护的整定完全由装置自动完成,对当前系统的运行方式具有较好的自适应性.