考虑电容电流影响的广域电流差动保护

为避免广域电流差动保护受电容电流影响而误动的情况发生,通过对传统电流差动保护进行改进,提出一种不受电容电流影响的广域电流差动保护算法。利用微分方程计算出各线路上的电容电流,采用修正的差动电流对暂态和稳态电容电流进行有效补偿,即在传统差动电流基础上减去计算出的电容电流以使电流差动保护不再受电容电流的影响。利用PSCAD仿真实验将改进的广域电流差动保护与传统原理的电流差动保护进行了比较。结果表明,该保护不受电容电流影响,外部故障时可靠不动作,验证了此保护算法的可行性和有效性。     

UHVDC换相失败对差动保护的影响及解决方法

交直流混联系统中,交流系统发生故障时导致直流系统侧发生换相失败,交流侧在故障工况下的电气特征发生较大差异,使得交流输电线路差动保护的动作量和制动量均受到影响,可导致保护的误动作.通过分析换相失败时直流侧电流馈入交流系统引发的电流相角差差异较大这一故障特征,提出一种改进的差动保护新算法.通过故障分析和PSCAD/EMTDC仿真验证,改进的差动保护在各种故障情况下均能正确动作.     

等效瞬时电感算法在Y-Δ接线变压器中的应用

对于Y-△接线的三相变压器,等效瞬时电感算法会受到环流的影响,但目前尚没有确切的求取环流的算法,从而影响等效瞬时电感的准确计算进而影响保护的可靠动作。对此,提出一种新的算法,能够准确地计算出△侧绕组的环流,从而既能准确地计算出等效瞬时电感,使其不受△侧绕组内部环流的影响,同时又不会使差动保护存在死区,能够使保护灵敏可靠动作。EMTP仿真结果表明:该算法得到的等效瞬时电感能够准确、有效地识别励磁涌流与内部故障,不需要再测量△侧绕组的相电流,也无需改变CT配置方案,并且适用于超高压和220kV以下的电力变压器,具有工程实际应用价值。     

基于MODELS的工频弧光接地过电压的仿真

弧光接地过电压是中性点不接地系统中危害最大的过电压之一.目前,关于弧光接地过电压的研究大都采用系统仿真,基于工频熄弧理论,通过控制开关的闭合来模拟电弧的熄灭和重燃,观察弧光接地过电压情况.由于电弧的熄灭和重燃具有强烈的统计特性,电弧不一定是在工频过零时熄灭,也不一定是在电压达到最大值时重燃.因此,按一个工频周期来设定开关的开闭时间模拟弧光接地过电压时,模型不够准确.鉴于这种情况,在对弧光接地过电压产生机理深入研究的基础上,提出了一种新的开关控制方法,采用EMTP中的控制系统暂态分析TACS模块和MODELS模块对开关的控制部分进行处理.运用MODELS模块中特定的MODELS语言编写控制程序,输出一个信号作为TACS开关的输入控制信号,当满足给定电压和电流门槛值时,开关便会相应地闭合及断开.不必按一个工频周期来设定开关的开闭时间,提高了仿真模型的精确性.将其应用于10 kV中性点不接地系统及小电阻接地系统的弧光接地过电压的研究,取得了预期效果,具有很好的应用前景.     

计及调频死区的柔性风储联合频率控制策略

针对风电机组与储能系统频繁参与电力系统调频带来的机械疲劳及循环使用寿命的问题,提出一种计及调频死区的柔性风储联合频率控制策略。首先,构建含风储调频死区的系统频率响应模型,明晰调频死区变化对电网频率的动态影响;其次,通过人工设置调频死区,确定风储系统调频动作时机及限制其调频深度,将受扰系统的频率响应阶段分为无响应区、风机响应区、风储过渡区和储能响应区,同时风机在考虑有效旋转动能的基础上参与调频,平抑电网频率波动;然后,通过设置风储过渡区可有效缓解风机退出调频带来的机械疲劳问题,储能装置在荷电状态约束的条件下参与调频,遏制电网频率突变;最后,利用大扰动激励法,在连续变动风速场景下验证了所提策略的有效性。     

变压器漏感参数的计算

由于变压器内部磁路本身的特点和励磁涌流波形受多种因素的影响,使得变压器差动保护存在多种误动的可能。功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等摆脱了励磁涌流及过励磁的影响,实现了与差动保护不同的保护思路,但都要求预知原副边绕组电阻和漏感参数。绕组电阻可以通过测量得到,关于漏感尚无精确的求取方法。鉴于此种情况,本文提出了一种参数辨识方法,通过测量稳态瞬时电压和电流,利用最小二乘法能够快速准确辨识出原副边绕组漏感,为新型保护原理的推广奠定了基础。并且讨论了不同采样频率和截止频率下辨识结果的误差。通过电磁暂态仿真程序EMTP仿真和实际的变压器试验,验证了该算法的正确性,误差很小,具有极好的应用价值。     

变压器漏感参数的计算

由于变压器内部磁路本身的特点和励磁涌流波形受多种因素的影响,使得变压器差动保护存在多种误动的可能。功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等摆脱了励磁涌流及过励磁的影响,实现了与差动保护不同的保护思路,但都要求预知原副边绕组电阻和漏感参数。绕组电阻可以通过测量得到,关于漏感尚无精确的求取方法。鉴于此种情况,本文提出了一种参数辨识方法,通过测量稳态瞬时电压和电流,利用最小二乘法能够快速准确辨识出原副边绕组漏感,为新型保护原理的推广奠定了基础。并且讨论了不同采样频率和截止频率下辨识结果的误差。通过电磁暂态仿真程序EMTP仿真和实际的变压器试验,验证了该算法的正确性,误差很小,具有极好的应用价值。     

双馈风电机的虚拟惯性控制优化策略

电力系统在面对不同扰动时,双馈风力电机采用传统虚拟惯性控制不能充分利用转子动能参与调频,提出一种改进的虚拟惯性控制策略。对现有的风机传统虚拟惯性控制方法中的控制增益进行改进,即将控制增益与频率偏差建立耦合关系,使双馈风力电机根据系统频率偏差实时调整调频增发功率,减缓频率跌落速度,提高频率最低点。基于EMTP-RV仿真平台搭建含高比例风电渗透率的电力系统模型,验证改进方法的有效性。仿真结果表明,提出的改进虚拟惯性控制方法在不同扰动下均可大幅改善频率稳定性,且随扰动增大,改善效果越明显。     

基于电流差动原理的智能变电站层次化保护策略研究

为解决传统变电站后备保护方面存在的问题,利用智能变电站信息共享的优势,提出了适用于智能变电站的基于电流差动原理的后备保护新方案。该方案以变电站及所有出线为保护对象,划分了三层不同特性的保护区,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位,对其包含线路差动区的广域层电流差动保护进行了改进,使其不受电容电流影响而误动,并利用共享信息构成变电站内部元件集成保护层,准确定位故障元件。利用PSCAD软件构建了典型变电站仿真模型,对不同运行情况进行了全面仿真,验证了该方案的正确性。     

MMC-HVDC直流侧极间短路暂态特性分析

模块化多电平换流器的高压直流输电（Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current,MMC-HVDC）系统中极间短路故障是最严重的直流侧故障类型,目前多侧重于分析闭锁前电容放电过程及相应的故障保护策略,而对MMC极间短路故障发展全过程分析不够深入,由于极间短路故障暂态过程发展迅速,故障发展各阶段联系紧密、相互影响,为了更好地对直流断路器进行选型和调整继电保护设备,因此有必要对其故障全过程进行分析。首先,分析了MMC拓扑结构及其子模块的三种工作状态。然后,根据电容、电感充放电机理,给出换流器闭锁前、后各阶段故障电流路径,建立故障各阶段的等效电路及数学模型,研究了故障距离对直流侧故障电流、电压波形及换流器闭锁时间的影响。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建71电平MMC-HVDC双端直流输电模型,验证了故障特性分析的正确性和有效性,对保护设备阈值具有工程意义。