基于采样值相关度的广域后备保护算法

为解决传统后备保护整定配合复杂,发生CT断线时无法识别故障等问题,提出了一种基于采样值相关度的广域后备保护算法。该算法充分利用电网的电压、电流信息,以关联IED的采样值相关度构成保护判据。发生CT断线时,通过关联矩阵进行关联IED搜索,根据关联IED的相关度和虚拟CT的相关度大小关系区分线路故障和母线故障。该算法对采样同步精度要求低,发生CT断线时依然能正确识别并切除故障元件。最后基于PSCAD搭建IEEE 3机9节点系统进行仿真验证,结果表明:该算法能准确识别线路和母线上的各种类型故障,具有良好的动作性能。     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

利用有限相量测量单元的故障识别与广域后备保护策略

针对传统后备保护整定困难、动作延时长、配合关系复杂等问题,提出了一种利用有限相量测量单元的故障识别与广域后备保护策略。首先,根据相量测量单元的安装位置划分后备保护区域;在发生故障时,利用电气量信息确定故障设备所在的后备保护区域,以期快速缩小可疑故障设备范围。其次,提出一种基于解析模型的故障识别方法和广域后备保护策略。当主保护未能成功切除故障时,这种解析模型可综合利用主保护动作警报、断路器动作警报、后备保护启动信息和功率方向继电器指向信息,利用禁忌算法（tabu search,TS）求解最优故障假说,并通过解析保护和断路器的动作逻辑判断拒动装置。之后,根据不同的拒动情况提出相应的后备保护策略以防止故障扩大。最后,以IEEE 39节点系统为例,对所提出的方法做了验证。仿真结果表明,所提出的方法是可行的,具有较强的容错能力。     

基于故障匹配度的广域后备保护新原理

提出一种基于故障匹配度的广域后备保护新方法.该方法在系统正常运行时,根据系统拓扑和相量测量单元(PMU)的配置情况,形成保护关联域.系统发生故障后,通过分析各关联域内差动电流故障稳态分量,界定故障关联域,计算该关联域内的故障匹配度,并据此确定具体的故障位置.采用新英格兰10机39节点系统的分布参数模型进行仿真验证,结果表明该方法不受系统运行方式的影响,能够在PMU有限测点情况下快速、灵敏、可靠地实现故障定位,且在定位过程中无需修改系统矩阵,计算量小,易于实现.     

基于故障关联因子的新型广域后备保护

提出一种基于故障关联因子(fault correlation factor,FCF)的广域后备保护新方法。该方法在系统正常运行情况下,根据网络拓扑结构及相量测量单元(phase measurement unit,PMU)的配置情况,初始化保护关联域;借助开关变位信息和启发式搜索技术快速更新保护关联域(protection correlation region,PCR)。在系统发生故障后,通过分析各关联域内差动电流故障稳态分量,界定故障关联域,实时计算该关联域内的故障关联因子,并据此确定具体的故障支路。新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明:该方法不受系统运行方式的影响,计算简便,易于实现,且能够在PMU有限测点情况下快速、灵敏、可靠地判别故障位置。     

基于多Agent技术的站域保护系统的研究

针对传统变电站基于元件信息的后备保护动作时限和定值配合繁杂的弊端,提出基于本地信息的站域保护。该保护由电流元件和电压元件构成,原理简单可靠,在主保护及断路器拒动时具有后备保护和断路器失灵保护的功能,同时近后备和远后备的动作时限相同,能够快速切除故障。并提出基于多Agent技术的站域保护系统,运行方式改变时该系统能够自适应地调整保护定值,提高了保护灵敏度。     

基于保护关联域的防连锁跳闸策略

由潮流转移引起的连锁跳闸事件是引发大停电事故的重要因素之一。根据潮流转移发生后线路测量阻抗的变化,提出基于保护关联域的防连锁跳闸策略。该策略通过区域信息快速搜索过负荷线路,并在后备保护动作延时之内快速完成过负荷线路上后备保护的重新整定,即防止了过负荷线路上的后备保护误动切除无故障线路,又使后备保护具有切除被保护线路上可能出现的短路故障的能力。以新英格兰10机39节点系统为样例,采用 BPA 仿真验证了该方案的有效性。     

基于多信息融合的广域继电保护新算法

广域继电保护需融合电网多点信息实现故障元件识别,因此,保护算法的高容错性是保证其正确动作的关健.文中提出一种基于多信息融合的广域继电保护新算法,该算法根据电网结构形成故障识别编码,并利用基于常规主/后备保护原理的保护动作信息和断路器位置信息,构建适应度函数和状态期望函数.最后,利用故障前后的适应度分析故障概率,以实现高...     

应对线路差动主保护丢失的后备保护应急方案

超高压输电系统中,存在单间隔或多间隔线路差动主保护丢失后后备保护在线路区内故障时可能存在动作延时长、失配导致的误动或拒动风险。针对单间隔或多间隔线路保护装置闭锁、通信设备异常、通信通道故障导致的线路差动主保护丢失工况,分析了后备保护的适应性,提出了基于站域开关量信息采集来判断不同工况导致主保护丢失的识别逻辑。并制定了基于站域共享信息的后备保护主动和被动加速自调整应急优化方案,缩短后备保护的动作时间和自适应调整后备保护的动作范围,并通过仿真验证。仿真表明,优化后的应急后备保护实现线路差动主保护丢失后由距离保护和零序保护快速有序切除故障。     

基于"三道防线"的广域保护系统及算法研究

为满足大规模互联电网对运行安全性和可靠性的要求,防止发生大规模系统崩溃事故,提出了一种基于“三道防线”的广域保护系统,在借助电力通信系统条件下可获得电力系统广域保护的运行信息,针对不同的运行阶段采取不同的保护和控制措施,使原有的各条防线不再独立运行,而是相互配合协调动作。广域保护系统运行信息的获取使性能优越的保护和控制算法成为可能,为此,进一步提出基于保护元件——智能电子装置(以下简称IED)关联系数(kr)和动作系数(ka)的广域继电保护算法,算例结果分析表明,该算法能够快速、准确地判断故障位置,并能够克服IED拒动带来的动作延时过长、切除线路范围过大等缺点,大大提高大规模互联电网运行的安全性和可靠性。     

电力市场环境下后备保护动作的经济性评估及责任承担

后备保护动作有可能导致故障切除设备和故障设备分属不同的市场参与者，从而影响到经济上相互独立的不同公司的经济利益。该文分析了现有的远后备保护和近后备附加断路器失灵保护的后备保护动作切除故障的3种后果：只对故障设备所属公司本身产生影响；对另一相关公司产生影响；对另一相关公司产生影响并进而影响该相关公司对其他公司的售（购）电情况，文中给出了后备保护不同配置方式下动作后果的经济性评估方法；提出了由故障设备所属公司各自承担责任，后备保护动作区内各公司互相承担责任及补贴承担责任等3种后备保护经济责任承担的模式，供当前厂、网分开的电力系统中后备保护动作造成的经济责任分担时参考。     

基于纵联比较原理的广域继电保护算法研究

提出了基于纵联比较原理的广域继电保护算法。该算法通过广域继电保护系统收集特定保护范围内各智能电子设备(IED)的故障方向信息,结合文中定义的IED动作系数AF和关联系数RF进行简单运算,即可确定出故障的位置。借鉴电力系统分析中的N?1原则,提出广域继电保护系统N个元件中的某一个元件失效时整个系统应仍能正确工作的N?1概念,分析了继电保护系统的N?1运行状况,提出了基于广域信息应对该运行状况的继电保护策略。算例分析表明:文中提出的广域继电保护算法原理简单、运算方便、判断结果准确,能较好地克服N?1运行状况带来的影响,可明显提高继电保护系统的性能。     

A probabilistic approach to setting distance relays in transmissionnetworks

The setting of back-up zones in distance relays has to deal with fault current infeeds between the relay and remote faults. Traditional approaches to this problem are conservative, some times leaving portions of a power system without sensitive or selective back-up protection. In this paper, a probabilistic model for the relay errors resulting from the variation of the infeeds is developed. Other measurement inaccuracies are also considered in order to build a probabilistic approach to setting all zones of distance relays. The developed concepts are associated to automatic tools for computer aided protection coordination and applied to the Portuguese transmission grid     

GOOSE方式变压器后备保护探讨

基于数字化变电站现阶段的技术条件,提出在变压器保护装置和与其相邻的保护装置中配置故障方向元件,通过通用面向对象变电站事件(GOOSE)方式交换各自就地测量的故障方向信息,共同实现变压器后备保护功能.在变压器主保护拒动各种工况下,探讨了GOOSE方式变压器后备保护的动作策略.研究表明保护新方法具有自适应性强、智能开关能与...     

基于负序功率方向比较与聚类算法的改进继电保护算法研究

分析了负序功率方向比较原理和聚类算法及其特点,提出了将两者有效结合的改进继电保护算法。利用系统广域信息量及实际系统拓扑结构划定相关母线和线路保护的关联域,建立关联保护的特征向量,给出系统状态信息矩阵,由矩阵的输出值进行故障判别。通过典型算例的故障定位及后备保护实现过程和结果,验证了该算法能够定位故障区域和故障元件。该算法应用于广域后备保护可提高信息冗余度,增强系统容错性。     

基于方向比较原理的广域继电保护系统

提出了一种基于方向比较原理的广域继电保护算法。根据发电厂或变电站的主接线形式和方向元件位置,分别形成厂站内一次设备和厂站出线对应的一次设备/方向元件关联矩阵。系统发生故障后,根据方向元件指示的故障方向信息和一次设备/方向元件关联矩阵形成一次设备/故障方向关联矩阵,并据此确定具体的故障元件。算例分析表明,该文提出的广域继电保护算法可以很好的判断线路、母线、变压器等一次设备发生的故障,判断结果准确,且对厂站的主接线形式有很好的适应性。     

基于故障电压分布的广域后备保护算法

为解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时易误动等问题,提出一种基于故障电压分布的新型广域后备保护算法.该算法利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值估算另一侧的电压故障分量,以估算值与测量值的比值构成保护判据.该算法不受过渡电阻的影响,发生过负荷潮流转移时不会误动,且算法原理简洁、需要信息量少,对数据的同步性没有严格要...     

An spatiotemporal information system based wide-area protection fault identification scheme

The paper presents a synchronized phasor measurement based fast and accurate comprehensive wide area back-up protection scheme for transmission lines. The proposed scheme uses Koopman Mode Analysis (KMA) technique on fault current data obtained from Phasor Measurement Units (PMUs) for fault identification in back-up protection. The principal advantage of Koopman operator is that it is based on spatiotemporal information system (STIS). In real world applications, often time and space exists together and hence, dealing with spatial aspect without considering temporal aspect is of limited use. The wide area back-up protection scheme is developed using STIS for fault identification and classification including wide variations in operating conditions of the power network. The New England 39 bus system is used as the test system which is developed on Dig-Silent power factory commercial software (PF4C) platform for evaluating the performance of proposed technique. Further, the efficacy of the proposed scheme is also tested for stressed conditions such as symmetrical fault during power swing and load encroachment and found to work effectively.