具备应对过负荷能力的距离保护原理

针对大停电事故中距离保护因过负荷误动的问题,通过比较电压平面和阻抗平面上的过负荷特征,提出了基于电压平面的距离保护应对过负荷策略。本策略分2部分:基于Ucosφ的过负荷与相间故障识别方法,过负荷时Ucosφ较大,相间故障时Ucosφ较小;基于正序补偿电压和相补偿电压相位特征的过负荷与单相接地故障识别方法,单相经过渡电阻接地故障时,正序补偿电压超前相补偿电压相位,线路过负荷时,正序补偿电压与相补偿电压相位一致。根据上述特征实现了过负荷与故障的区分,避免了距离保护因过负荷误动。     

一种距离保护Ⅲ段防过负荷误动的方法

针对传统距离保护Ⅲ段不能正确识别过负荷和故障的问题,详细研究了过负荷和故障情况下电流不对称度、Ucosφ和电压相位变化等电气特点的特征差异,提出了一种识别过负荷和故障的新方法。此方法基于电流不对称度、故障处电弧电压与系统中最低电压的差异以及电压相位变化,不仅实现了对称过负荷与各种故障的识别,而且通过比较不对称过负荷和单相高阻接地时电压相位变化差异解决了不对称过负荷和单相高阻接地故障的识别技术难题。通过RTDS仿真试验,验证了该方法既可有效防止对称和不对称过负荷时距离保护Ⅲ段误动,又能够保证在各种故障时可靠开放距离保护Ⅲ段。     

不对称整定阻抗的多相补偿距离继电器在单相接地条件下的动作特性

采用单相补偿电压与相间补偿电压向量关系的多相补偿距离继电器能够有效防止系统振荡对距离保护的影响,补偿电压方程中整定阻抗相等,但该距离继电器在系统振荡较大且单相接地情况下反映故障相的动作元件存在拒动情况,以及反映非故障相动作元件存在误动情况;通过分析多相补偿距离继电器的动作方程,减小相间补偿电压的整定阻抗值和保持单相补偿电压整定阻抗值不变的不对称整定原则解决了上述问题,利用选相元件判断单相接地故障发生时刻相间补偿电压整定阻抗值,仿真计算结果有效证明了理论分析的正确性。     

具有防过负荷误动的距离保护新方法

针对事故潮流易造成线路传统距离保护III段误动的隐性故障问题,详细研究了过负荷和故障在Uφcosφφ和电压序分量相位等电气特征差异,提出了一种具有防过负荷误动的距离保护III段新方法。此方法包括两部分:基于Uφφcos(φφφ+90°-φline)0.5UNN的全相过负荷与相间故障识别方法;基于电流不对程度、ARG(U·φ2/U·0)和ARG(U·φ1/U·0)的非全相过负荷与单相接地故障识别方法。介绍了具有防止过负荷误动的距离保护III段实施方案,并通过了RTDS仿真试验验证。     

距离继电器正序极化电压

用电压相量图法讨论距离继电器的正序极化电压.针对长距离大负荷线路,分析比较了各种不对称故障前后的母线电压和母线正序电压相位变化情况,提出采用母线正序电压作为距离继电器的极化电压,在靠近距离继电器整定点以外附近处,发生经过渡电阻故障时,可有效减少和避免距离继电器超越动作范围.     

零序电流差动保护选相元件

针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。     

基于正序电压替代的零序功率方向补充比相方案

输电线路发生接地故障时,可能因零序电压不满足灵敏度要求,导致零序方向元件不能正确动作。针对上述问题,文中系统阐述了各种不对称接地故障下,系统各点故障前后正序电压的相位偏差、过渡电阻对各序分量相位的影响、正序与零序电压间最大相位偏差、送端与受端功角对该相位差的影响等,并据此提出了零压不够时采用正序电压代替零序电压进行比相的补充方案。理论研究及实时数字仿真系统（RTDS）仿真表明,新方案区外故障时不误动,区内故障基本正确动作,从而较大程度地改善了零序方向保护的整体性能。     

关于线路串联电容后线路保护的调试研究

由于线路在串联电容后发生短路故障时，会引起某些保护（如距离保护Ⅰ段、工频变化量阻抗）超越，这与串联补偿电容的补偿度、安装位置、暂态低频分量电流大小、电压互感器位置、串联电容保护间隙等有关。在线路保护调试中对于串补电容正向以及反向故障情况的影响下，采用正序极化电压，可以有效解决保护误动与拒动。     

实用化的微网单相接地短路故障识别

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

实用化的微网单相接地短路故障识别EI北大核心CSCD

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

快速工频量高频方向保护的新方案

本文针对相电压补偿方向元件的不足,提出了两种新型的方向元件－－负序电压补偿式方向元件和相电压故障分量补偿方向元件,通过大量的ＥＭＴＰ仿真验证了其优良性能,并在此基础上,提出了实现快速工频量高频方向保护的新方案,即：对于各种不对称故障采用负序电压补偿式方向元件,对于三相故障采用相电压故障分量补偿式方向元件,对于非全相状态下的故障采用和电压补偿式方向元件。     

正序电压坐标和零序电压测量

零序电压是一个矢量，有大小及方向。在有中性点的系统中，用正序电压作参考坐标，进行零序电压测量，又用几何作图的方法，得出零序电压矢量图，在中性点没有引出的系统中，测出三相线电压，得正序电压坐标作参考，以三相电压作图，或者是计算得出零序电压矢量值，方法简单实用。     

适用于双馈机组风电场的故障电压序分量选相元件

针对双馈机组风电场弱馈特性以及暂态特性中含有转速频率分量的问题,通过分析风电系统背侧正、负序阻抗间的差异以及对故障电压序分量分布的影响,提出了一种基于故障电压序分量的选相方法。结合撬棒保护对故障电压序分量相位的影响,修正相位偏差角,使得该选相方法受风电场弱馈性及其风电系统背侧阻抗不稳定性影响较小。双馈机组风电场侧故障电压主要由电网电压支撑,频率偏差较小,该选相方法易于实现,且具有较大的选相裕度。运用PSCAD软件进行建模仿真,结果验证了该选相元件的有效性。     

基于基波正序计算方法的串联型电压调节器

针对串联型交流电压调节器，提出了一种新的基波正序计算方法以获取补偿电压的参考信号。这种方法不需要硬件同步电路，能实时地计算电源电压中的基波正序分量。在以DSP为平台的样机上进行了交流调压的实验。实验结果表明，基于新的电源电压基波正序计算方法的串联电压调节器能有效地补偿电源电压的跌落、畸变及不平衡，适用各种负载，且具有快速的动态响应。     

基于补偿零序压差原理的110kV线路纵向故障保护方案

针对现有保护装置没有计及纵向故障的保护方案的问题,首先分析110 kV负荷站变压器中性点接地和不接地方式下线路的单相、两相断线故障特征。其次依据断线故障特征提出了基于线路双端零序电气量的补偿零序电压差动原理的断线保护方案,实现了断线故障的快速可靠动作。最后在110 kV纵联差动保护装置上增加断线保护逻辑,并在数字仿真系统上建立110 kV负荷站输电系统,验证了所提断线保护方案的有效性。     

基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法

针对复杂网架结构和多扰动源类型场景下传统电压暂降源定位方法失效的问题,提出一种基于正序分量相位差的电压暂降源定位方法。首先,应用线性电路的叠加原理,分析扰动源作用下电网有功功率传输规律,并以电压与电流间相位差表征电压暂降源相对位置不同时功率转移方式的差异;然后,引入瞬时对称分量法,得到不受扰动源类型和网架结构限制的电压暂降源定位判据;最后,通过仿真与实例验证证明了所提方法的有效性与准确性。     

正序电压滤过的计算机算法研究

针对正序电压滤过器 ,采用计算机程序来实现 ,所提算法克服了硬件式正序电压滤过器时间常数大和滤过效果受频率变化影响等的不足。通过实例仿真计算 ,结果表明所提算法是有效的。     

一种新型风电电压跌落检测方法的研究

随着风电并网的发展,电网对电能质量的要求越来越严格,这就要求风力发电机组具有低电压穿越(LVRT)能力,首先就突出了如何应对电压跌落的重要性.根据矢量检测原理,设计了一种锁相环(PLL)来检测电压跌落.由于产生的负序分量危害很大,所以在滤波环节利用陷波器分离正负序分量,为了弥补响应稍慢的不足,在控制中引入谐振环节控制负序分量.仿真和实验表明,该方法检测响应快,能快速检测出电压跌落,并且消除了负序影响,减少了系统延时,同时具有一定的LVRT能力.