全数字化动模测试系统设计与实现

针对基于IEC61850标准的数字化保护,设计并实现了全数字化的动模测试系统。在保留传统动模测试功能的基础上,根据数字化变电站的分层结构,对原动模测试系统进行了升级改造,增加了新型数字化保护的测试功能。结合数字化变电站的技术特点和数字化动模测试平台,分析了数字化保护性能测试的相关内容。该测试平台的暂、稳态运行和数字化保护试验表明,测试系统采样准确、输出接口规范、测试功能齐全,完全满足数字化保护和其他二次设备的检测需求。     

全数字化动模测试系统设计与实现

针对基于IEC61850标准的数字化保护,设计并实现了全数字化的动模测试系统.在保留传统动模测试功能的基础上,根据数字化变电站的分层结构,对原动模测试系统进行了升级改造,增加了新型数字化保护的测试功能.结合数字化变电站的技术特点和数字化动模测试平台,分析了数字化保护性能测试的相关内容.该测试平台的暂、稳态运行和数字化保护试验表明,测试系统采样准确、输出接口规范、测试功能齐全,完全满足数字化保护和其他二次设备的检测需求.     

含逆变型分布式电源的配电网正序阻抗纵联保护

逆变型分布式电源区别于传统电源的故障特性导致传统电流保护难以快速可靠切除故障,也影响了现有输电网保护原理直接应用于配电网的动作性能。借鉴电流差动保护原理思想,定义了正序差动阻抗,理论分析了其在区内外故障时的幅值差异,提出了一种适用于有源配电网的正序阻抗差动保护原理。为进一步改善保护性能,有效应对分支负荷的影响,构造了带制动特性的动作判据。针对区内三相金属性短路故障时保护存在的死区问题,利用故障时正序阻抗与正序电流幅值特征构造了辅助判据。与传统电流差动保护相比,所述方法无需两端数据同步采样,对通信要求较低。仿真结果验证了保护原理的有效性。     

考虑透射模量的初始反极性行波的辨识方法

提出了初始反极性行波的辨识方法,对单端行波故障测距具有重要意义。初始反极性行波的出现时刻与母线类型、故障点位置和零模分量衰减程度有直接关系;三一类母线结构中故障初始行波和第2个同极性波头的时间差Δt1,以及第2个同极性波头与初始反极性行波的时间差Δt2,在故障点透射模量可测和衰减至不可测情况下,其比值Δt1/Δt2与故障距离均满足固定的函数关系;Δt1与故障距离在透射模量可测和衰减至不可测情况下也满足固定的函数关系。提出了考虑故障点模量透射及其衰减特性的初始反极性行波的辨识方法。仿真验证表明,该方法可有效识别初始反极性行波的性质。     

一种雷电波侵入变电站的扰动识别方法

雷击输电线路既可能导致保护误动作,又可能侵入变电站,引起系统过电压,为此提出了一种基于信号S变换的雷电侵入波对电网的扰动监测及其识别方法。基于变电站母线电压实时监测信号,利用S变换技术提取电压暂态信号在时域和频域内的波形特征,根据信号的主要谐波次数及其幅值大小和基波电压跌落差异,构建了普通短路故障、故障性雷击与非故障性雷击和其他扰动信号的识别判据。PSCAD仿真结果表明,该方法不受故障类型、故障接地电阻、故障初始时刻、雷击相别及雷电流大小的影响,识别灵敏度较高。     

一种适用于深远海全直流风电汇集网络的保护方法

随着海上风电向深远海发展,全直流型风电场由于不存在过电压问题等优点逐渐受到重视。针对全直流海上风电场的汇集线路继电保护问题,首先分析了直流汇集网络在不同故障类型及不同故障位置下的故障特征,计算对应故障情况下的故障电流,并与仿真值进行对比验证。根据故障特征提出一种利用汇集侧暂态电流变化率的单端量故障选线方案,利用区内外故障的故障暂态电流变化率极性和幅值差异,可在换流器过流闭锁前快速识别故障类型、故障线路及极性。通过在母线处设置附加选线流程,使线路末端高阻接地故障时也能准确选线。在PSCAD/EMTDC平台中搭建了全直流海上风电场模型,进行多种故障场景下的仿真分析,验证了所提故障选线方法的有效性。     

基于积分等值变换的电容式电压互感器暂态误差校正方法

电容式电压互感器(CVT)的暂态传变误差有可能导致继电保护装置的不正确动作.为解决该问题,提出了一种基于积分等值变换的CVT暂态误差校正方法.利用梯形积分等值变换,将CVT高阶等值电路转化为t时刻仅包含电流源、电阻和输入电压源的直流电路,然后建立其节点电压方程,只需求解简单的线性方程组就能够由采集到的CVT二次电压精确地计算出一次电压.通过正常分量与故障分量的分解来解决算法的初始值问题;利用数字低通滤波器来抑制高频干扰信号对算法的影响.仿真结果证明了该方法的准确性和有效性.     

基于初始反极性行波检测的单端故障测距算法

从正、反极性初始故障行波综合利用的角度,提出了检测初始反极性行波实现单端故障测距的新算法.初始反极性行波检测过程中所受干扰相对较少,检测可靠性较高,并且其出现时刻与故障点位置具有特定的分段线性关系.通过“三一类”母线(测量端本端为三类母线,对端为一类母线)初始反极性行波的特征分析并辨识其出现时刻,结合初始故障行波,可有效确定该母线类型下故障点所属线路区段和第2个波头性质,并可初步测量出故障点的位置,依此构造稳定可靠的单端行波测距算法,并确定故障点的精确位置.该算法利用初始正、反极性行波波头,检测可靠性相对较高.仿真验证表明,该算法可有效确定故障点的位置,并将显著提高单端行波故障测距的适应能力及准确性.     

具有合闸角控制功能的模拟故障过程控制器

要在动态模拟实验室中较全面考核继电保护装置的动作行为，动模实验室必须尽可能模拟各种故障。在对电力系统动态模拟试验过程中模拟的故障类型进行分析的基础上，提出了一种对所模拟的故障进行控制的方法。以Intel87C196KC单片机为核心，进行硬件系统设计，并给出了硬件结构图及软件流程框图。此外，还给出在模拟故障控制过程中实现合闸角的控制方法。     

微机距离保护仿真系统的设计与实现

根据微机距离保护的工作原理和基本组成,设计了微机距离保护动态仿真系统。按照模块化设计,系统由基于EMTDC的故障暂态计算模块、启动元件模块、傅里叶算法模块、选相元件模块、阻抗继电器模块和显示模块6部分组成。仿真系统将数据格式转换后的故障暂态计算结果作为距离保护动态仿真程序的输入量,通过对输入量进行逐点计算,能同步逐点显示出继电器的测量阻抗和其他各种仿真结果。仿真实例表明,该动态仿真系统既能较好地仿真距离保护在不同工况下的动作行为,为分析距离保护提供依据,而且还可以作为一种有效的软件工具用于继电保护的开发和教学。