小电阻接地系统单相断线故障分析及对策研究

在城市中压配电网中小电阻接地系统是很常见的,这类系统一般不会配置专门用于反应断线故障的继电保护装置,发生断线故障后往往由用户首先发现,供电部门在处理这类故障时存在延时问题。为此,分析了变压器高压和低压侧单相断线对用户造成的影响,计算出故障后零序、负序分量,证明目前配电网通常配置的过流和零序过流保护难以反应此类故障,提出了利用零序和负序故障分量对单相断线故障进行判断的改进方法。     

配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位

配电网单相断线故障会导致过电压、人身伤亡、电机损坏等事故。为了降低该类故障的排查难度,提出了一种基于负序电压电流相关系数的单相断线故障诊断方法。首先在给出配电网单相断线负序等效网络的基础上研究了负序电压和电流的相位关系,指出配电网在各种单相断线形态下故障线路故障点上游区段的负序电压和电流满足相关系数为负,而健全线路、故障线路的健全支路以及故障点下游各区段的相关系数为正,最后结合该特征分别给出了基于就地馈线自动化、智能分布式馈线自动化以及集中式馈线自动化模式的单相断线故障区段定位与隔离方法。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明文中的单相断线诊断方法不受中性点接地方式、功率因数、过渡电阻和断线形态的影响,同时与智能分布式和集中式馈线自动化结合使用时仅传输逻辑信号,通信量小。     

不接地系统单相断线故障负序电流分析

配电网架空线发生单相断线故障后,部分负荷电流缺失,易被忽视。通过建立配电网断线故障电磁暂态仿真模型,分析发生单相断线故障后线路电压电流变化特征,提出了一种基于负序电流的配电网单相断线故障分析方法。仿真结果表明,提出的单相断线故障分析特征量具有良好的可靠性和灵敏度。     

一种中压配电网单相断线接地复故障诊断方法

针对小电流接地配电系统中单相断线接地复合故障(SLGF-LB)隐蔽性高、难以准确识别的问题,为了有效识别单相断线接地复合故障,使用对称分量法分析中压侧单相断线接地复合故障和单相接地故障(SLGF)在配电变压器二次侧出口端的电气特征,提出一种基于低压侧三相电压幅值的中压配电网单相断线接地复合故障诊断方法.该方法以幅值的平...     

基于机器学习的中压配电网断线不接地故障检测

由于中压配电网变电站常采用中性点不接地方式,所以当线路单相断线后断口两侧的导线均不接地或是非电源侧导线落地等情况发生时,没有明显的故障特征产生,且无法通过变电站内现有的继电保护装置对故障进行检测。为解决这一难题,我们基于配用电信息系统数据和改进的随机森林算法,用纯数据驱动的方法,提出了一套可用于中压配电网的断线智能检测系统的方法,可应用于实时的故障检测,这是文章的一大创新之处。其次,以华东某地区配用电信息系统中的历史数据为依据进行实际算例分析,该方法在测试集中的分类的准确度高达91. 44%,而且找出了电压为判断配电网断线的主要标准,这为配电网断线不接地故障检测的进一步研究提供了科学的依据。     

配电网单相断线故障负序电流分析及选线

配电网架空线路发生单相断线不接地故障因其危害性较小而长久以来一直没有受到人们的重视,对其故障特征也没有进行清晰的阐述。分析了配电网发生单相断线故障时负序电流的一般变化规律,为配电网断线故障选线提供了理论依据,并提出了基于能量测度的断线故障选线新方法。ATP-EMTP和Matlab仿真结果表明,提出的保护方案具有良好的可靠性和灵敏度。     

配电网单相断线故障负序电流分析及选线

配电网架空线路发生单相断线不接地故障因其危害性较小而长久以来一直没有受到人们的重视,对其故障特征也没有进行清晰的阐述.分析了配电网发生单相断线故障时负序电流的一般变化规律,为配电网断线故障选线提供了理论依据,并提出了基于能量测度的断线故障选线新方法.ATP-EMTP和Matlab仿真结果表明,提出的保护方案具有良好的可靠性和灵敏度.     

基于母线异常电压的线路单相断线故障判别

110kV或35kV线路单相断线会引起10kV母线电压偏移,造成缺相和低电压运行故障。针对配电网广泛使用的Yd11接线组别变压器,推导了高压侧线路单相断线后10kV母线的异常电压特征,提出了基于变电站母线异常电压的高压侧线路单相断线判据,并使用MATLAB软件进行了仿真验证。结合某地区发生的一起35kV线路单相断线故障,验证了该判据的正确性和实用性。     

基于MATLAB的10 kV配电网单相断线故障分析模型构建及仿真验证分析

10 kV配电网发生单相断线故障时,故障电流较小、衰减速度较慢。为减少对用户的影响,采用MATLAB仿真软件构建10 kV配电网单相断线故障分析模型,以单相断线发生在A相为例进行了仿真分析。通过设置不同断线位置和过渡电阻,对中性点谐振接地系统和不接地系统单相断线故障的中性点电压、断口上下游的电压特征进行仿真验证。     

基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法

随着分布式电源(DG)的接入以及主动配电网(ADN)的迅速发展,网络结构日趋复杂,断线故障频发,严重威胁设备与人身安全,影响电力系统稳定运行。由于受DG和可变拓扑的影响,ADN断线故障的识别面临较大的挑战,现有研究存在一定的空白,因此提出了一种基于负序电流的ADN单相断线故障保护方法。首先解析分析了DG上、下游发生单相断线故障时故障馈线与非故障馈线序电流以及ADN中性点电压的变化特征。在此基础上,以中性点电压和负序电流作为保护特征量构造了保护判据,提出了中性点经小电阻接地的ADN断线故障保护方法。理论分析和仿真结果表明,该保护方法不受负荷分布、故障位置、网络拓扑的影响,具有灵敏度和可靠性高、适用范围广以及易于实现的优点。     

柔性直流输电对交流系统负序方向元件影响分析

介绍了柔性直流换流器等效模型,分析了负序方向元件在含柔性直流系统的交流系统电网中的适应性,并通过仿真研究对理论分析进行了验证,提出了保护配置建议。仿真结果表明,交流电网不对称故障时基于负序方向元件的纵联保护可能拒动或误动,对柔性直流换流站出线不宜采用基于负序方向元件的纵联保护。     

继电保护故障信息系统的工程应用

继电保护故障信息系统是目前电网故障分析和保护信息处理的完整解决方案,本文介绍了北京电网在建设继电保护故障信息系统过程中遇到的一些问题和总结的经验,并对该系统的主站、分站、子站3级结构和各部分的主要功能,以及子站接入广域网的方式进行了论述。     

双馈风电机组在不对称电网故障下的稳定性控制研究

为避免电网电压不对称跌落导致双馈风电机组(DFIG)脱网运行,分析了电网不对称故障时双馈风力发电机组直流母线电压波动机理,直流侧过电压这一现象主要由定子侧直流分量和电网电压负序分量引起.通过参考系坐标变换导出在正负序坐标系中双馈感应发电机的电压和电流方程,建立了正、负序坐标系下DFIG数学模型,利用机、网变流器协调控制方法,在不对称电网故障期间,机侧变流器转子电流的负序分量控制为零,网侧变流器采用双闭环正、负序电流控制抑制网侧负序分量,结合功率计算模块,有效抑制了机组电磁转矩与电流的2倍频波动,以及直流母线电压与电流负序分量的波动,改善了DFIG在不对称电网故障下的动态性能.仿真结果表明了该控制策略的可行性.     

数字化变电站继电保护可靠性措施研究

基于IEC 61850协议的数字化变电站实现了整个变电站内信息共享.基于此,继电保护系统的可靠性指标应有新的提高.从提高数字化变电站保护系统可靠性出发提出了两种保护装置故障的后备措施:SBPU- Shared Back-up Protection Unit(用于解决保护单元失效)和SB- Software Back-up (用于解决互感器失效).并进一步通过信息流仿真,得到后备可靠性方案的投切时间.结果表明,所提两种方案均具有可行性.     

新一代智能变电站保信子站设计模式探讨

随着智能电网建设的快速发展,变电站内独立配置的保信子站功能集成到站控层的一体化监控系统中。本文基于新一代智能变电站的站控层设备配置提出了新一代智能变电站中保信子站功能模块常用的3种部署及实现模式,详细分析了3种模式的实现机制、信息流向及每种模式的优缺点。主要分析介绍了综合应用服务器、数据服务器、数据通信网关机协同工作模式,该模式充分利用了新一代智能变电站站控层设备资源,实现了站控层信息的统一存储、统一管理,充分体现了监控系统的一体化协同工作的特点。     

电动汽车充换电站换电池的有序充电优化

大规模的电动汽车充电负荷具有大功率、波动性和不确定性的特点,将给电网带来峰值增高、电压波动等不利影响。为了降低电动汽车充电负荷对电网的不利影响,建立了电动汽车充换电站换电池的充电优化模型。通过对换电池在充电过程中充电时间、充电功率和电池电量的实测数据进行拟合,得到了电动汽车换电池的充电特性。以此为基础,建立了电动汽车充换电站的换电池有序充电模型,该模型在满足充电机数量、电动汽车对换电池的需求、充换电站容量和变电站容量约束的前提下,最小化所属变电站负荷曲线的离差平方和,并应用遗传算法实现了有序充电模型的快速求解。以山东省某电动汽车充换电站为算例,证明了该模型的快速性、正确性和有效性。     

基于 IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前 IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据 IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护 IED 建模的一般步骤.然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循 IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程.最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型.构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护 IED 与数字化变电站内其他 IED 间的互操作性     

电气化铁路牵引负荷的支持向量机负序源建模

为研究电气化铁路牵引负荷产生的负序电流对公用电网的影响,必须建立其负序电流源仿真模型.以牵引变电站高压侧母线正序电压和牵引负荷正序电流为激励,牵引负荷注入公用电网的负序电流为响应,运用支持向量机原理建立牵引负荷的负序源模型.牵引负荷运行工况随机可变环境下的仿真数据样本的总体测辨建模结果表明,模型具有良好的描述能力和泛化能力.比较WSCC-9节点系统的负序潮流计算和Matalab仿真平台的运行工况模拟结果,验证了模型的正确性和实用性.     

海上风电经VSC-HVDC系统受端电网不对称故障抑制策略

海上风电经柔性直流输电技术（即基于电压源换流器的高压直流输电系统,VSC-HVDC）送出系统中受端电网故障不仅影响受端换流站交直流侧系统的运行状态,严重情况下也会阻碍送端换流站和海上风电机组的正常运行。针对这一实际问题,分析了海上风电经VSC-HVDC送出系统中受端电网发生不对称故障的传播机理,提出了一种基于Lyapunov函数方法的负序分量抑制策略。首先,建立了海上风电机组经VSC-HVDC送出系统的拓扑结构,并分析了受端电网发生不对称故障的传播机理。其次,根据受端换流站的数学模型推导出满足Lyapunov函数全局稳定性的负序开关函数,并求解出开关函数的系数,进一步设计出相应的Lyapunov函数控制器。最后,基于MATLAB/Simulink软件仿真将所提策略与传统PI控制进行对比,验证了所提策略的正确性和有效性。     

抑制高压直流换流站附近变压器中性线直流电流措施的研究

为了减小由于直流电流经换流变压器中性线的侵入而对交流系统产生的不利影响,笔者提出了一种抑制高压直流输电系统换流站附近交流变电站内变压器中性线直流电流的措施。对换流站附近变电站站内变压器发生直流偏磁现象的原因、机理及其危害进行了分析研究。在分析了同内外学者研究现状的基础上,提出了一种在换流变压器中性线串接小电容器并设置其旁路电路的新措施来抑制直流电流侵入的措施,并从对系统继电保护方面的影响进行了分析。仿真试验分析结果证明了该装置的有效性,表明了这是一种可靠有效地抑制变压器中性线直流电流的方法。