基于突变能量比值的多端柔性直流电网闭锁式纵联保护方案

多端直流电网中的限流电抗器集中配置,直流线路之间边界元件的缺失将使区内、区外故障的辨别变得困难。针对上述多端柔性直流电网,提出了一种基于突变能量比值的闭锁式纵联保护方案。以保护安装处的突变能量作为启动判据检测直流电网中的故障,利用故障前、反行波在换流站两侧的突变能量比值差异构造保护动作判据。双端保护判断完成后,仅需进行逻辑交换即可决定是否执行跳闸。在PSCAD/EMTDC平台上验证了所提保护方案的有效性,仿真结果表明该保护方案能够有效辨别区内、区外故障,并拥有较好的耐过渡电阻能力和抗噪声能力。     

基于电压行波折射系数的柔性直流电网线路纵联保护EI北大核心CSCD

针对柔性直流电网线路纵联保护难以同时适应线路边界存在和不存在情况的问题,提出一种基于电压行波折射系数的柔性直流电网线路纵联保护。通过分析线路的1模波阻抗得到较为精确的故障分量1模电压行波。利用Peterson等效电路定量分析正方向故障时的电压行波折射系数,通过定性分析得到反方向故障下的电压行波折射系数,根据电压行波折射系数的差异构造故障识别判据。在此基础上,设计启动判据和选极判据,与故障识别判据一起形成完整的柔性直流电网线路纵联保护。最后,在PSCAD/EMTDC中进行仿真验证。结果表明,所提纵联保护可实现全线速动,能够耐受500Ω的过渡电阻和20dB的噪声,且对采样频率和数据同步要求低,工程适用性较强。     

基于暂态电流比值的多端柔性直流电网保护

多端柔性直流电网(multi terminal DC,MTDC)要求直流线路发生故障后在几毫秒内隔离故障线路,如何实现故障线路快速可靠识别是MTDC直流线路保护的难点之一。该文利用区内外故障时保护安装处暂态电流与本侧模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)故障电流的比值差异,提出了一种基于暂态电流比值的直流线路保护方案。该方法通过测量线路双端电气量来判断故障位置,可以保护线路全长。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了四端柔性直流电网模型,通过仿真验证所提保护方案的可行性与优越性。     

基于相关分析的多端直流电网线路纵联保护新原理

对于"网孔结构"的多端直流电网而言,边界元件的缺失使其线路之间的电气距离大大减小,导致区内、区外故障的判别存在困难。对此,首先分析了行波在该类直流电网中的传播过程,根据故障线路与非故障线路两侧同名行波与异名行波首波头的衰减特性差异,引入相关分析法来表征不同行波之间的相关性。结合突变量能量启动判据,形成了一套适用于具有"网孔结构"的多端直流系统的纵联保护原理。仿真结果表明,所提出的保护原理具有良好的速动性及选择性,且拥有较强的抗过渡电阻能力和抗噪能力。     

采用电流突变量夹角余弦的直流电网线路纵联保护方法

直流线路的保护是多端柔性直流电网发展面临的关键问题之一。文中针对现有纵联电流差动保护存在的问题,提出了一种采用电流突变量夹角余弦值的纵联保护方法,它利用线路两端电流突变量计算夹角余弦值从而进行区内、外故障判断。区内故障时,线路两端电流突变量方向相反,夹角余弦值为负值;区外故障时,线路两端电流突变量方向相同,夹角余弦值为正值。保护方法采用改进电压梯度法快速启动,并利用正、负极电压比值来识别故障极。仿真表明,所提出的保护方法不仅可以可靠识别区内、外故障,同时具有较强的耐过渡电阻能力且不易受线路分布电容电流的影响。     

基于故障行波差异性的柔性直流输电线路纵联保护

柔性直流输电对解决大规模新能源的消纳问题具有重要意义,其中行波保护是保障系统安全的关键。然而采用行波幅值比较判据区内外故障的保护对故障前、反行波幅值关系分析并不严谨,行波反射关系式仅在复频域下成立,若将此关系推广到时域中可能影响保护的动作性能,给系统安全埋下隐患。针对这一问题,该文首先从理论上分析行波幅值比较式方向纵联保护的不足,并从区内故障验证出保护失效的边界。为具体揭示故障前、反行波的差异性,该文定量分析电压反行波与电流行波在一定时间内的极性,进而提出一种采用多点均值的电压行波方向识别判据并构成纵联保护。大量仿真结果表明,所提保护能够快速、可靠地识别线路区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻能力与抗干扰能力。     

基于线性回归的柔性直流电网纵联保护方法

柔性直流电网线路发生故障时,线路保护装置需要快速可靠地切除故障线路以保证非故障线路能正常运行,进而提高输电系统的安全性和可靠性。为此提出柔性直流电网快速纵联保护的线性回归方法。首先分析模块化多电平换流器（MMC）等效阻抗和平波电抗器形成的物理边界对高频分量的衰减作用,其次分析输电线路单极故障和双极故障时的电流回路以及非故障线路的电流流通情况,然后根据输电线路的电压突变的能量作为保护的启动判据,利用短时窗电流的回归系数来进行区内外故障识别和故障选极;最后,在PSCAD上搭建柔性直流电网仿真模型对保护方案进行验证,仿真结果表明,该保护方法能准确可靠地甄别故障,速动性好,具有较好的耐过渡电阻能力和适用性。     

计及主动故障限流策略的柔性直流电网纵联保护

针对传统直流保护原理应用于柔性直流电网中存在可靠性降低、灵敏度下降的问题,提出计及换流器主动故障限流策略的柔性直流电网纵联保护原理.分析了故障电流在换流器电容放电阶段和换流器主动故障限流阶段的极性特征,进一步构造了改进型故障电流极性特征序列,引入基于斯皮尔曼相关性系数的电流波形特征判别方法,实现柔性直流电网故障区域判别...     

基于数字通道的统一纵联保护系统

基于光纤通信的全数字通道在电力系统继电保护领域逐渐得到推广和应用,使得基于广域同步实时信息构成统一纵联保护系统成为可能。在统一纵联保护系统中,借助广域同步实时信息,不仅能够完善继电保护系统的性能,而且能够实现若干辅助功能,有助于进一步提高继电保护系统的可靠性。介绍了统一纵联保护系统的技术背景、保护智能电子设备的结构、信息帧的分类和格式,并从完善纵联保护系统性能、提高自动重合闸系统性能、输电线路参数在线计算和过渡电阻的伏安特性测算等几个方面讨论了统一纵联保护系统的功能及实现原理。     

基于数字孪生的柔性生产线状态感知

柔性生产线的数字孪生可以实现柔性生产过程运行状态的实时感知,并利用孪生数据优化生产.为此,提出了一种基于数字孪生的柔性生产线状态感知方法.首先建立了该方法的体系架构,并对系统实现中的3大关键技术,基于Unity 3D的数字孪生模型搭建、基于OPC UA的异构设备数据实时获取及基于孪生模型的状态感知分别进行了详细论述.最...     

海上风电柔性直流送出线路的纵联保护方法

海上风电柔性直流送出系统常采用伪双极接线.当发生单极接地故障时,电流纵联保护不能可靠地区分区内、外故障.针对该问题,提出了一种适用于海上风电柔性直流送出线路的行波方向纵联保护方案.分析了伪双极直流系统的单极接地故障特征,提出了电流纵联保护在海上风电柔直送出线路的问题.基于行波原理,提出了不受暂态分布电容电流影响的保护方...     

基于拟合电流斜率特性的柔性直流配电线路纵联保护方法

光伏、风电等低碳清洁可再生能源和多样化负荷的接入促使直流配电网成为新的研究方向.为提高其供电可靠性,需对配电网系统进行故障特征分析.针对直流故障线路与换流器直流侧电容构成放电回路的前期阶段,提出一种适用于柔性直流配电线路的纵联保护新方法.该方法基于最小二乘法,并以故障电流采样数据拟合曲线斜率的方式,识别故障后直流线路两...     

基于电流行波突变特性的多端柔性直流线路纵联保护

在柔性直流输电线路中,广泛应用行波保护作为主保护。但行波保护作为单端量保护,耐受过渡电阻能力有限。因此,针对高阻接地故障使得柔性直流输电线路主保护故障识别灵敏度降低问题,提出了一种基于电流行波突变特性的快速纵联保护方法。首先,通过分析线模电流行波在线路上的传播过程,推导出区内外故障时线路两端线模电流行波突变特征。然后,利用最小二乘法对线模电流行波拟合构造保护主判据,并结合启动判据、选极判据构成纵联保护方法。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的保护方法能快速可靠识别区内外故障,能耐受300 过渡电阻和30 dB高斯白噪声,并且对采样频率和通信要求低。     

基于状态估计的大规模新能源送出线路纵联保护

“双碳”背景下,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,已成为国家重大需求。但是,新能源电源等值内电势不稳定,与传统同步机电源特性存在本质差异,换流器控制导致故障电流幅值受限、相位受控,现有工频量保护性能下降,威胁电网安全稳定。该文提出基于状态估计的大规模新能源送出线路纵联保护原理,在考虑线路分布电容的基础上建立精确的线路模型,利用瞬时值的状态估计冗余特性提升了保护的速动性和可靠性,通过比较所建模型与实际模型匹配程度判别故障。仿真表明,所提保护方法能快速可靠判别各种类型的区内、外故障,保护判别时间不超过2ms,并具有较好的耐过渡电阻和抗干扰能力。     

500 kV线路纵联保护数字通道的探讨

从继电保护专业的角度介绍了500 kV线路纵联保护数字通道的原理,包括保护装置和通信设备的接口方式,保护装置和通信设备之间的时钟关系,纵联保护对通道性能的要求,以及通道延时对继电保护的影响.介绍了实际运行中遇到的问题,从继电保护专业的角度提出了在设计、施工和维护中应注意的问题和解决方法以及查找故障和使用2 Mbit/s数字通道传输保护信号的方法.     

数字通道对纵联线路保护影响的探讨

随着光纤等数字通道在高压输电线路保护中的逐渐推广应用,充分利用数字通道来完善成套保护的原理就显得尤为重要.从距离保护的振荡闭锁、非全相识别、高频保护、自动重合闸、实测线路参数等几个方面提出改进保护性能的措施,并提出保护原理进一步改进的可能性及方向.     

数字通道对纵联线路保护影响的探讨

随着光纤等数字通道在高压输电线路保护中的逐渐推广应用,充分利用数字通道来完善成套保护的原理就显得尤为重要。从距离保护的振荡闭锁、非全相识别、高频保护、自动重合闸、实测线路参数等几个方面提出改进保护性能的措施,并提出保护原理进一步改进的可能性及方向。     

500kV线路纵联保护数字通道的探讨

从继电保护专业的角度介绍了500 kV线路纵联保护数字通道的原理,包括保护装置和通信设备的接口方式,保护装置和通信设备之间的时钟关系,纵联保护对通道性能的要求,以及通道延时对继电保护的影响。介绍了实际运行中遇到的问题,从继电保护专业的角度提出了在设计、施工和维护中应注意的问题和解决方法以及查找故障和使用2 Mb it/s数字通道传输保护信号的方法。     

多端柔性直流电网保护关键技术

多端柔性直流电网直流故障后故障电流快速上升、无自然过零点等特点使得直流线路保护和故障处理技术成为柔性直流电网发展的关键技术难点。理论分析了多端柔性直流电网线路保护的特殊性,借鉴传统直流输电线路保护原理和点对点式柔性直流输电线路保护原理的研究现状,对多端柔性直流电网线路保护的发展方向进行了探讨。同时,全面分析了各类直流故障隔离方法的基本原理,从故障隔离能力、经济性、控制保护耦合影响等多个方面阐述了其进一步的发展趋势。最后,考虑到架空线路输电的应用前景,设计提出了一种适用于点对点式柔性直流输电系统、具有低电流危害的新型故障重合闸判断方法,较现有重合闸策略而言,该方法重合于永久性故障时能够彻底避免对系统的二次过电流冲击。在此基础上,讨论了多端柔性直流电网对重合闸策略的性能要求。