双重化继电保护系统可靠性分析的数学模型

继电保护系统在电力系统中有极其重要的地位,继电保护系统的可靠性直接影响电网的安全稳定运行。采用状态空间法建立了双重化配置继电保护系统的状态空间模型,利用历史数据对500 kV母线保护和500 kV线路保护的可靠性进行了分析,计算结果表明论文中建立的数学模型是一种实用的模型,利用该模型的分析结果可以为检修决策提供参考。     

双重化继电保护系统可靠性分析的数学模型

继电保护系统在电力系统中有极其重要的地位,继电保护系统的可靠性直接影响电网的安全稳定运行.采用状态空间法建立了双重化配置继电保护系统的状态空间模型,利用历史数据对500 kV母线保护和500 kV线路保护的可靠性进行了分析,计算结果表明论文中建立的数学模型是一种实用的模型,利用该模型的分析结果可以为检修决策提供参考.     

基于分层马尔可夫模型的冗余配置保护最优检修周期研究

为解决基于马尔可夫方法评估冗余配置继电保护系统的可靠性会遇到状态数目多、状态划分难的问题,提出分层马尔可夫可靠性模型。在建立马尔可夫状态空间过程中,根据被保护设备所处的状态将被保护设备和保护装置的状态分为若干层,接着对每层再进行详细的状态划分,通过双重主保护加后备保护验证提出的可靠性模型并根据相应的可靠性指标求解该配置继电保护系统的最优检修周期。结果表明：继电保护装置的过检修和欠检修对保护系统的可靠性都不利,保护冗余配置比单重配置的可靠性更高,而且最优检修周期也更长,影响继电保护最优检修周期的主要因素是保护自身的可靠性,与被保护设备的可靠性关系不大,同时本方法可解决状态划分过程中的状态遗漏问题。     

继电保护双重化实践中存在的问题及改进措施

简要说明系统中继电保护的配置原则及220kV及以上系统继电保护双重化配置的意义,结合继电保护反事故措施的要求,分析了保护双重化在直流电源、交流电压、传输通道等几个方面存在的问题,并提出了一些改进方法和建议,以便达到真正意义的保护双重化。     

浅谈老挝洪沙项目线路保护双重化配置

正继电保护是电力系统的重要组成部分,电力系统中所有的线路及母线等电力设备都不允许在无继电保护状态下运行,所配置的继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性的要求。输电线路作为电力的枢纽,肩负着更重要的责任,所以输电线路的继电保护又显得尤为重要。目前,国内关于220 kV及以上系统继电保护配置中要求双重化配置,但对于双重化配置是否为不同保护原理没有明确说明。本文根据老挝洪沙项目配置的双套独立的、不同原理的、不同品牌的线路保护装置,浅谈国内线路双重化保护配置的现状。1项目介绍及方案配置     

双重化继电保护系统确定最佳检修周期新方法

目前对确定继电保护系统最佳检修周期的研究方法都是仅从单个指标来考虑,不能全面评估继电保护系统的可靠性,由此确定的检修周期并不一定最佳.文中同时考虑可靠性和经济性2个指标,以双重化继电保护系统为研究对象,建立相应的Markov状态空间模型,给出了双重化继电保护系统年均总经济损失表达式,定义了可靠性新指标--继电保护系统可靠系数,并在该指标的基础上提出了确定继电保护系统最佳检修周期的新指标--经济成本可靠系数.保护系统可靠系数同时兼顾了系统对继电保护误动率、拒动率和不可用度的要求,而经济成本可靠系数同时兼顾了系统对年均总经济损失和保护系统可靠系数的要求.以经济成本可靠系数最小为目标来确定最佳检修周期.利用统计数据进行算例分析,验证了新方法的合理性和有效性.     

继电保护系统正确切除故障的概率模型

根据继电保护装置的动作逻辑，利用Markov状态空间的理论，提出了计算继电保护系统正确切除故障的概率模型。该模型计及了主保护和后备保护的作用，可以评估不同保护配置情况下的可靠性，能够真实地体现保护系统正确切除故障的概率。利用实际统计数据进行的算例分析验证了模型的合理性，计算结果对电力系统可靠性分析及风险评估具有参考价值。     

基于马尔可夫状态空间法的超高压电网继电保护系统可靠性分析模型

基于马尔可夫状态空间法给出了保护可靠性的简化通用分析模型,结合目前超高压电网继电保护系统实际配置情况,建立了详细的状态空间模型,该模型考虑了继电保护装置的自检、在线监视功能及冗余配置等因素,还计入保护误动的影响,具有很好的通用性。根据提出的主保护动作可靠性及继电保护系统可用性的相关评价指标,结合具体算例详细分析了装置自检及检修周期等因素对保护系统可靠性的影响,验证了该分析模型的正确性。文章最后探讨了继电保护最佳检修周期的确定原则。     

计及状态检修的继电保护系统可用度影响因素对比研究

目前大多数文献都是研究继电保护本身的可靠性,很少有研究一次设备可靠性对继电保护系统可用度的影响。本文首先介绍了可靠性的评价指标可用度、故障率和修复率,在考虑继电保护系统自检功能的基础上,引入状态检修,对一次设备及其保护系统建立Markov模型,利用状态空间法计算了继电保护的稳态可用度。经Matlab仿真找出保护系统可用度A分别和一次设备可靠性、保护系统可靠性之间的关系曲线,对比得出了保护系统可用度受其自身可靠性影响大于一次设备的结论。     

超高压电网后备保护问题探讨

结合电网实际运行情况和电力系统继电保护技术的发展,对加强超高压电网继电保护主保护的双重化配置,简化后备保护的整定计算以及后备保护的配置等问题进行分析讨论,对今后超高压电网继电保护的发展提出建议。     

能量管理系统和继电保护信息系统集成平台研究

介绍在广州供电局实施的能量管理系统（EMS）与继电保护信息系统统一数据平台方案,以便基于此平台实现继电保护信息系统免维护。该平台实现了数据模型规范化,采用了双服务器、双网冗余结构,保护所有信息在调度集控一体化平台上整合,形成完整保护的信息库。在硬件上,该平台的故障信息系统工作站采用双工作站并行模式和嵌入式结构。文中还分析了该方案实施后所发现的问题,指出二次设备的建模和管理是完善该方案的关键。     

Agent-based self-healing protection system

This paper proposes an agent-based paradigm for self-healing protection systems. Numerical relays implemented with intelligent electronic devices are designed as a relay agent to perform a protective relaying function in cooperation with other relay agents. A graph-theory-based expert system, which can be integrated with supervisory control and a data acquisition system, has been developed to divide the power grid into primary and backup protection zones online and all relay agents are assigned to specific zones according to system topological configuration. In order to facilitate a more robust, less vulnerable protection system, predictive and corrective self-healing strategies are implemented as guideline regulations of the relay agent, and the relay agents within the same protection zone communicate and cooperate to detect, locate, and trip fault precisely with primary and backup protection. Performance of the proposed protection system has been simulated with cascading fault, failures in communication and protection units, and compared with a coordinated directional overcurrent protection system.     

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     

基于混合法的电网连锁故障评估模型

综合解析法和随机模拟法,提出了基于混合法的电网连锁故障评估模型。应用Markov空间理论建立了计及主保护和远后备保护作用的故障切除概率模型,从而将基于预想事故行为指标和同心松弛法快速筛选出的预想线路故障集划分为不同的初始故障状态,确定出初始故障集;根据实时运行条件下的发电机、线路、负荷的可靠性模型模拟相应的后续故障;基于风险理论定义了连锁故障路径严重度指标,以此评估出系统中的薄弱环节。算例结果验证了该模型的合理性和有效性。     

极化电流行波方向继电器

电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性与电流故障初始行波的波头极性相比较判定故障方向,解决了传统行波方向继电器因不能有效获取宽频带电压故障行...     

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5G通信的继电保护技术研究

为应对电力系统现有通信信道故障定位困难和长距离通信可靠性不足等难题,基于继电保护通信性能要求,从报文格式、带宽需求、传输延时、通信架构、安全性和数据同步技术等方面探讨了5G通信在继电保护中应用的可行性。进一步地,明确基于5G通信的纵联保护在配电系统中应用的优越性和在中高压电力系统中应用时基于网络结构和转发协议的优化方向。最后,针对误码、丢帧、通信中断、延时异常、授时异常等异常情况,提出了基于5G通信的纵联保护的保护策略,为5G通信技术在电力系统继电保护领域的工程应用提供参考。     

快速后备保护研究

电力系统继电保护中后备保护按阶梯形配置整定，必然带来主干电网和发电厂后备保护动作时间太长、影响电网安全的问题。提出建立一种新的快速后备保护系统的思想，描述了变电站快速后备保护系统的结构和运行原理，建立了动作逻辑方程式。采用文中所述方法，变电站后备保护动作时间将小于1s，从而可大大缩短整个电网的后备保护动作时间。