风电场并网输电线路单相接地故障单端测距方法

采用故障后及单相跳闸后2个时间断面的信息构建方程描述输电线路两侧断路器之间的网络拓扑,能够实现输电线路故障单端精确测距。但该方法假设2个时间断面下量测点对端系统阻抗保持不变且故障支路恒定,使得现有立足风电场并网输电线路系统侧开展测距的常规做法失效。针对该问题,提出了立足风电场侧面向于系统侧开展测距研究的思路,克服了量测点对端系统阻抗在2个时间断面下变化的问题;针对测距算法中使用迭代搜索解法带来的风电场侧电流量测值偏小导致的高阻故障测距精度显著下降的问题,提出了不受故障类型影响的直接求解方程测距新算法,能够直接计算得到故障距离和过渡电阻值,不仅实现了精确测距且对于后续的自适应重合闸研究提供了新思路。     

适用于配电线路无通道保护的备用电源自动投入装置

根据配电线路无通道保护的特点,设计了新型备自投低压模块的启动判据和动作时间,使非故障失电线路区段的供电恢复时间最大限度减小;在投入到永久性故障再次断开时,备自投的一合一开2次扰动为对侧保护的过电流加速(AOC)模块在加速时间窗内提供电流变化量,可以从电源侧加速切除故障.实时数字仿真实验验证了整套方案的有效性.     

测距式行波距离保护的研究（一）——理论与实现技术

阐明了测距式行波距离保护的特点，对测距式行波距离保护的动作性能进行了全面的分析讨论。就其核心部分-故障测距元件的构成、定时器控制量的选择、方向行波到达时刻的判定以及测量精度的考虑进行了全面的分析，指出了在实现距离测量元件、距离保护I段和Ⅱ段中具体的技术关键，提出了有效的对策，为进一步研制测距式行波距离保护装置提供了理论和技术依据。     

极化电流行波方向继电器在带并联电抗器输电线上的特性

由于传统的光纤电流差动保护无法直接应用于带并联电抗器的输电线路,均需要进行补偿。基于极化电流行波方向继电器应用于带并联电抗器的线路,文中深入分析了并联电抗器上的行波过程、传输频域分析以及对基于小波变换的极化电流行波方向继电器的影响。结果表明,带并联电抗器的线路不会影响暂态行波波头的方向,同时也不会影响工频行波波头的提取。因此,基于极化电流行波方向继电器的保护能够直接适用于带有并联电抗器的线路。电磁暂态程序(EMTP)的仿真和实际装置的测试结果均表明了该保护在带并联电抗器线路上的优良特性。     

中性点有效接地配电网高阻接地故障特征分析及检测

中性点经小电阻等有效接地方式能有效地克服配电系统单相接地故障暂态过电压超标及故障选线不灵敏等问题,逐渐在城市配电网、大型厂矿企业电网中得到了推广应用;但这种运行方式仍然存在弧光接地等高阻接地故障正确动作率较低的问题。针对该问题,文中分析了高阻接地故障的特征,给出并验证了适用于配电网高阻故障检测的故障点电弧模型。针对现有方法中主要利用频域特征来检测高阻接地故障导致成功率低的缺点,提出了一种基于零序电流波形畸变凹凸性的高阻接地故障检测方法,仿真实验与现场试验数据验证了该算法的灵敏性和可靠性。     

集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式

为提高配电网故障处理性能,对继电保护配合、自动重合闸控制、备自投控制、重合器与电压时间型分段器配合方式、合闸速断方式、邻域交互快速自愈方式以及集中智能配电自动化系统的故障处理性能进行了比较,提出了集中智能和分布智能协调控制策略:当故障发生后首先发挥分布智能方式故障处理速度快且可靠性高的优点,迅速切除故障并自动将故障粗略隔离在一定范围;当配电自动化系统将故障信息收集齐全后,再发挥集中智能处理方式精细优化、容错性和自适应性强的优点,由配电自动化系统进行故障精细定位和优化控制,将故障进一步隔离在更小范围、恢复更多负荷供电。给出了各种故障处理方式的配置原则,指出集中智能和分布智能协调配合能够相互取长补短,从而提高故障处理的性能。     

配电线路单相接地故障自愈方案

针对配电线路的单相接地故障,提出了故障自愈方案.方案包括单相接地故障检测、故障选线、故障区段识别和接地线路隔离4个部分.故障检测基于母线上的电压互感器开口三角侧电压,当测量电压大于整定值时,判断系统中发生了单相接地故障;故障选线基于线路上的电流行波,极性与众不同的电流行波所在线路为接地线路;故障区段识别基于故障选线的综合结果;选出故障母线后,先闭合接地线路负荷侧的联络开关,再打开接地线路负荷侧进线开关,最后隔离接地线路电源侧.仿真结果表明,所提自愈方案可实现单相接地故障自动快速隔离,故障隔离过程中负荷不失电.     

快速有选择性辐射状配电网无通道保护的实现

以快速有选择性的辐射状配电网无通道保护原理为基础,研究了该保护的实现方法和过程。其基本思想是：在现有方向过电流保护的基础上,把新原理嵌入原有的继电器中。其中,硬件采用AREVA公司的Micom平台,软件采用C语言编程,同时实现过电流保护和无通道保护功能。静模和动模试验结果表明,该保护和过电流保护相配合,构成了具有良好选择性并能快速动作的辐射状配电网保护方案;对于有备用电源的线路,健全线路可以迅速恢复供电。该保护能适应不同线路结构、有分支或者无分支负荷、双电源或单电源正反向供电方式。     

特高压带并联电抗器线路的行波差动保护

由于并联电抗器两侧的电流发生变化,传统的行波差动保护无法应用于带并联电抗器的输电线路。针对这个问题,文中将基于小波变换的行波差动保护应用于带并联电抗器的线路,深入分析了带并联电抗器线路上的波过程和并联电抗器对基于小波变换的波头提取算法的影响,结果表明并联电抗器不影响行波波头大小,对波头的提取造成的误差极小,因而基于小波变换的行波差动保护能够适用于带并联电抗器的输电线路。EMTP仿真验证了该保护在带并联电抗器的输电线路上具有优艮性能。     

华中电网故障暂态自适应仿真分析

为实现华中电网的暂态全过程分析,研究了基于自适应原理的电力系统暂态全过程仿真.首先建立了元件的暂态自适应模型,实现了基于元件状态的自适应变换,适合较长时间复杂暂态过程的仿真.应用面向对象技术不仅提高了软件的模块性和可重用性,而且实现了仿真模型的自适应变换.在此基础上,由系统等值模块、故障仿真模块、数据库和图形人机界面、应用分析接口模块等构成了华中电网的暂态全过程仿真软件.