含串补电容的线路继电保护运行与整定

输电线路装设串联补偿电容后,带来的最大问题是对继电保护的影响。通过对串补电容装置主接线、工作原理的介绍,详细分析了串补电容的出现对各类继电保护运行的影响。结合现行规程,提出了串补电容线路及相邻线路继电保护的整定原则及方法并结合示例予以阐明。     

串补电容对线路继电保护的影响

分析了输电线路串补电容后对距离保护、方向元件、差动保护的影响,结合500 kV伊冯线串补工程,确定串补电容对线路继电保护影响范围,应在严重故障时电容器自身保护必须动作的前提下考虑影响范围,串补线路应首选分相电流差动保护做主保护。     

大串补度输电线路的电流差动保护分析与对策

串联电容补偿技术是超高压及特高压远距离输电中的关键技术之一。随着串联补偿装置的广泛应用和电网的快速发展,有可能出现大串补度输电线路的情况,这将对输电线路继电保护甚至是主保护的动作性能产生影响。文中结合工程实际,对大串补度输电线路的电流差动保护动作特性进行了研究,并分析了过渡电阻、系统的运行方式及功角变化对电流差动保护的影响。根据仿真结果,对提高电流差动保护的灵敏度提出了相应的改进措施。     

带串联电容补偿装置的高压输电线路双端故障测距新算法

快速准确地得到输电线路故障距离对电力系统运行有着重要的意义。对于带串联电容补偿装置的输电线路(串补线路)，由于串联电容的存在以及串联电容并联保护元件MOVs的非线性，现有的故障测距算法并不能直接应用到串补线路的故障测距中。因此，提出了一种采用双端电气量的串补线路故障测距新算法，该算法对MOVs采用指数模型模拟，MOVs上的电压降通过拟牛顿法求解，线路采用分布参数模型。EMTP仿真结果表明该算法具有很好的准确性和鲁棒性，且不受过渡电阻、故障类型、故障位置故障发生角等的影响，其算例的测距精度均在0．5％以内。     

固定串补电容对输电线路继电保护影响的综述

文章综述了固定串补电容对输电线路各种继电保护的影响,总结了迄今为止所采取的解决方法,仿真运行及实际运行的结果。     

含串补电容的超高压输电线路暂态保护判据

串补电容能提高超高压系统输电能力,但会引起超高压输电线路传统继电保护的不正确动作。运用波过程和频域响应理论,分析了含串补电容超高压线路上暂态电流在不同故障点的频域特征。小波变换提取其高频与次高频分量,通过比较高频与次高频之间的能量积分比与能量比的差异,将高频与次高频的能量积分比作为超高压输电线路暂态保护判据。测试结果表明,该判据在不同故障情形和系统运行方式下均能可靠动作,提高了保护的可靠性和灵敏度。     

带有串联电容补偿装置的10kV配电网线路短路故障暂态过程研究

配电网是电力系统直接连接用户的关键供电环节。采用串联电容补偿装置来补偿线路电抗的串补技术,在输电线路中可提高交流输电线路输电容量、提高系统的稳定性等优点。串补在配电网中可以改变线路R-L-C参数,有效改善沿线电压质量,但串补的接入会影响配电网的暂态过程,因此需要研究串补的暂态工作特性尤其是发生概率居首位的短路故障下。本文以陕西地区一条典型的10 kV配电线路为例,基于先前的研究成果,在线路串补安装位置及补偿度最优补偿方式下,计算分析了线路不同短路故障下的电磁暂态过程及其影响,获得了串补电容保护装置配置参数对暂态过程的影响规律和保护效果。     

统一潮流控制器与串补对线路保护影响的比较分析

统一潮流控制器(UPFC)通过串联变压器在输电线路注入幅值和相角均可控的电压矢量,等效串联接入电容或电感,从而提高电网输送效率。与此相似,输电线路通过接入串补可提升线路的输送能力。目前串补在超高压输电线路上有着广泛应用,串补对保护的影响有完备的处理措施,而UPFC这一全新电力电子设备接入系统后对周边系统及保护的影响尚无深入研究。本文通过比较分析UPFC与串补接入系统后电气特征、对保护的影响及相应的保护配置等方面的异同,明确UPFC在各种运行情况下的等效特性以及保护适应性解决策略,为UPFC接入后系统的稳定可靠运行奠定基础。     

串补线路的数学形态学行波测距法研究

因存在串联电容及其并联保护元件MOV,带串联电容补偿装置的输电线路的高度非线性特性对故障测距和继电保护产生了较大影响,使常规的故障测距和距离保护算法均已不再适用。为此,讨论了串联电容补偿对输电线路行波法测距的影响,并提出了一种基于数学形态学梯度技术的串补线路行波法故障测距新算法,该算法不受MOV非线性特性的影响。相对于小波变换等积分运算来说,形态学对突变信号检测能力强,对噪声不敏感,算法简单,耗时较小,易于硬件实现。ATP仿真结果表明,该算法具有很好的准确性和鲁棒性。     

特高压串补线路负序方向高频保护行为分析

特高压输电技术和串联电容补偿技术都是提高输电线路传输容量、改善电力系统稳定性的有效措施,同时又都给输电线路继电保护提出了新的更高的要求.文中对带串补的特高压线路采用负序方向高频保护作为主保护方式进行了研究.结果表明负序方向高频保护适用于带串补的特高压输电线路,但是应克服串补不对称击穿和负序LC谐振带来的不正确动作.     

成碧220 kV可控串补装置的运行与维护

我国第一套国产220 kV交流输电线路的可控串联补偿装置(thyristor-controlled series compensator，TCSC)于2004年12月26日在甘肃陇南电网220kV成碧线投入运行。投运近两年来，经受了冬季低温和汛期大负荷的考验，整体运行情况良好。通过调研国内外TCSC的运行情况，对成碧TCSC与其它TCSC的运行情况进行了对比，指出补充和完善国产化TCSC的运行、检修、实验技术规范的必要性。提出提高TCSC装置电磁兼容能力，建立国产化TCSC的技术标准体系，解决装设TCSC装置线路的继电保护距离I段暂态超越或保护范围太短的问题及优化TCSC与电力系统稳定器、安全自动装置等设备的协调运行问题，并积极推广TCSC技术应用的建议。     

基于改进RL模型的串联补偿线路单相接地 故障测距新算法

基于RL模型算法的测距式继电器是我国最早开发成功并获得广泛应用的微机线路保护继电器,但其直接应用在串联电容补偿线路中具有一定的局限性。基于此,针对常见的单相接地故障类型,给出了一种基于改进RL模型的串联补偿线路故障测距算法。该算法考虑了故障过程中MOV动作及串联电容对线路实际阻抗值的影响。与传统的串联补偿线路故障定位方法相比,该算法无需判断串联补偿装置是否在故障回路中,也无需知道串联补偿装置的相关参数和其具体工作状态,就能简单准确地实现串联补偿线路的故障测距。EMTDC/PSCAD和Matlab仿真计算结果表明,所提出的算法能够获得比传统算法更加准确的测距结果。     

考虑暂稳约束下含TCSC联络线的传输能力

可控串补(TCSC)通过改变线路电抗值即改变网络结构来实现对系统的控制.随着现代电力系统的发展,系统规模越来越大、电压等级越来越高,电网输送能力赶不上负荷的需求、而电力市场化运营又需要系统采用更多的控制手段,在输电电网中应用TCSC来增加输电能力、控制系统潮流、提高系统稳定性显得尤为迫切.文中研究输电线路安装了TCSC...     

固定串补电容对工频故障分量继电保护的影响

固定串补电容对工频故障分量继电保护有一定的影响。按Ｋ（Ｚｚｄ－Ｘｃ）整定保护范围时,故障分量距离元件可用于快速切除近端故障,对于远区故障,拒动、误动均有可能。当串补电容的容抗小于系统电源的正序阻抗（含短路点至电源的正序线路阻抗）时,故障分量方向继电器可用于串补线路。     

TCSC次同步谐振阻尼控制器设计

输电线路采用串联电容补偿存在引起电力系统次同步谐振的危险,TCSC常用来解决这一问题。基于提升系统电气阻尼的思想,设计了TCSC附加阻尼控制器,该控制器针对分模态控制方法存在的不足进行了改进。基于IEEE SSR第一标准测试模型的分析表明改进后的控制器能将系统在几乎整个次同步频段内的电气阻尼提高为正,从而消除了该频段内的SSR危险。     

电网可靠性对可控串联补偿部件参数的灵敏度分解算法

可控串联补偿器(TCSC)是一种常见的柔性输电设备,多用于改善输电能力。现有TCSC对其电容器组、电抗器等部件的可靠性建模较为粗略,因此无法直接描述部件可靠性对电网可靠性的影响。考虑部件故障模式,提出TCSC可靠性分层等值算法,建立含TCSC线路可靠性状态空间模型。基于改进频率和持续时间(FD)算法,求解串联补偿线路状态概率和转移率,及其对部件可靠性参数的灵敏度。联立电网可靠性对串联补偿线路可靠性、串联补偿线路可靠性对TCSC部件灵敏度,提出电网可靠性对TCSC部件参数的灵敏度分解算法。算例分析验证了算法的可行性和正确性,有助于从电网角度发现和改善柔性交流输电设备的薄弱环节。     

Protection of Double-Circuit Line with Thyristor Controlled Series Capacitor Using Principal Component Analysis

In this paper, a fault direction estimation algorithm is proposed for a double-circuit line with thyristor controlled series capacitor (TCSC) using principal component analysis (PCA)-based technique. In case of PCA, an orthogonal transformation is used to convert correlated variables into linearly uncorrelated variables called principal components. Fault in such a compensated line leads to voltage inversion, current inversion, and subsynchronous resonance situations, which affect the performance of the conventional direction estimation process. Transients associated with metal oxide varistor (MOV) operation and control action associated with TCSC, further modulate equivalent impedance of TCSC and MOV combination. In the proposed approach, PCA of angles between positive and negative sequence components of voltage current has been carried out to extract the pattern and to declare the fault direction accurately. The double-circuit line with TCSC is simulated using PSCAD/EMTDC software. The performance of the proposed technique is tested for numerous test cases, and it was found to be accurate.     

串联电容补偿的平行双回线上方向继电器的性能

研究串联电容补偿地线路保护的影响具有重要意义。文中在导出串联电容补偿的陕行双回线上各保护安装处的等值电源阻抗表达式的基础上,提出了方向继电器应用于串联电容补偿的平行双回线的一个新问题,即在电容器出口一端区内故障时,故障线路对侧方向保护在高阻接地故障时可能判为反向拒动。ＥＭＴＰ仿真试验证实了理论分析结果。