采用有功转子判据为主判据的新型发电机失磁保护

本文简要分析了同步发电机失磁的两种静稳判据——定子判据和有功转子判据的工作特性,提出了采用有功转子判据为主判据的新型发电机失磁保护,它具有动作速度快、可靠性高、暂态特性好等优点,并已经动模试验和现场运行所证实。     

发电机失磁保护误动实际案例分析

由于发电机失磁会对整个电力系统造成极大的损失,因此发电机都会失磁保护,但是现场中发电机失磁保护的正确动作率不高,因此,为了提高发电机失磁保护动作的准确性,选择以一起额定电压为20kv,额定功率为300MW的发电机失磁保护的实际误动事故为例,通过对其误动事故的研究,探讨分析了避免其误动的方法,提出在电压判据中增加三相低电压判据,同时其TV断线在实现闭锁时采用记忆方式等等措略。依此对发电机失磁保护进行重新整定后,保护的动作可靠性极大提高。此经验非常值得推广。     

发电机失磁保护中系统低电压判据的探讨

对发电机进相运行的实验数据以及国内已发生的电厂事故进行了分析，指出在机组失磁时，系统低电压判据往往不能动作，如果用该判据作为失磁保护出口跳闸的必要条件，则会使失磁保护拒动。同时讨论了失磁保护拒动将给系统和机组带来的危害。经分析指出，让失磁机组继续运行给系统带来的破坏往往更甚于切除机组的影响，甚至造成大面积停电事故。因此，系统低电压判据不应作为失磁保护出口跳闸的必要条件。     

新型发电机失磁保护加速判据研究

针对现有发电机失磁保护中励磁电压不易获取和动作延时较长等主要缺陷,提出了基于同步电动势Eq的发电机失磁保护加速判据。在加速判据中使用同步电动势取代传统的励磁电压,无需获取励磁侧电气量,且加速判据性能可靠,可有效区分失磁、有励磁振荡、短路故障或其他异常运行方式,从而大大提高了发电机失磁保护的速动性和选择性,解决了失磁保护长期以来不能同时满足速动性和选择性的困扰。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了上述结论的正确性。     

大型发电机组失磁保护新判据的初探

以大型发电机组失磁及振荡仿真为基础，并根据仿真得到的结论，提出了提前预测失磁故障的新判据，探讨了快速切除失磁故障的可能性；同时，也分析了短路故障的特征，为失磁保护在短路故障情况下不误动提出了一种闭锁方案；在此基础上，最终形成了一个新的失磁保护框架。     

新型发电机失磁保护加速判据研究

针对现有发电机失磁保护中励磁电压不易获取和动作延时较长等主要缺陷,提出了基于同步电动势Eq的发电机失磁保护加速判据.在加速判据中使用同步电动势取代传统的励磁电压,无需获取励磁侧电气量,且加速判据性能可靠,可有效区分失磁、有励磁振荡、短路故障或其他异常运行方式,从而大大提高了发电机失磁保护的速动性和选择性,解决了失磁保护长期以来不能同时满足速动性和选择性的困扰.通过PSCAD/EMTDC仿真验证了上述结论的正确性.     

一种发电机失磁保护中振荡闭锁方法的研究

提出一种用神经网络方法识别系统振荡状态来闭锁发电机失磁保护的方法,在系统发生振荡的情况下可靠地将失磁保护闭锁,未发生振荡的情况下开放保护,从而克服了传统靠时间的延时躲过振荡而使保护延时动作的缺点。     

基于PSCAD的失磁保护仿真

针对某电厂1000MW的发电机组建立基于PSCAD的仿真模型,分别仿真失磁和振荡故障,找到两者区别。根据电厂所采用的保护装置建立三段式失磁保护仿真模块,并分别在失磁和振荡情况下仿真验证保护动作的正确性。仿真结果表明,所建立的仿真模型能很真实地模拟该发电厂的失磁故障,失磁后电气量的波形特点与理论分析一致,建立的失磁保护模块能够可靠地躲过振荡故障并正确动作于失磁故障。仿真结果为电厂的保护配置方案设计提供了可靠依据。     

应用小波神经网络闭锁发电机失磁保护的研究

在发电机机端或主变高压侧发生短路以及振荡的情况下 ,发电机失磁保护都可能发生误动 ,因此在振荡与短路故障的情况下使失磁保护不误动是失磁保护所要解决的关键问题。基于小波变换和神经网络的优点 ,提出一种用小波神经网络来闭锁短路与振荡情况的方法。     

大型水轮发电机失磁保护与低励限制配合问题的探讨

有关整定导则要求"失磁阻抗判据应校核不抢先于励磁低励限制动作",但工程上失磁保护与励磁低励限制的整定是分开进行的,并且在不同的坐标系中描述,容易造成二者动作失去配合。针对大型水轮发电机常用的失磁保护定子侧静稳阻抗判据,结合具体保护装置实现方法,论述了其与低励限制动作区如何进行比较的计算方法,探讨了失磁保护与低励限制的动作配合关系。并在最后讨论了改善低励限制与失磁保护定子侧阻抗判据配合的方案。     

基于功率平面隐极发电机低励限制与失磁保护配合研究

同步发电机组的低励限制需先于失磁保护动作,而低励限制和失磁保护的判据完全不同,因此二者的整定与配合一直是网源协调的一个难点.从隐极同步发电机静稳边界的功率方程出发,推导出静稳边界在功率平面上消除了机端电压的抛物线型表达式.将失磁保护与低励限制的判据统一为功率平面的抛物线型静稳边界,提出了一种低励限制与失磁保护配合的新方...     

基于励磁电流差异的调相机失磁保护方案

首先研究了调相机的失磁故障行为及失磁调相机的暂态响应,结果表明已处于失磁状态的调相机在系统电压变化时仍有一定的无功响应能力.在此基础上,分析了基于无功反向特征的已有失磁保护方案在故障检测及保护动作方式上的不足.为了进一步优化调相机的失磁保护,深入研究了调相机的失磁过程并得出了失磁故障后励磁电源输出的测量励磁电流与励磁磁动势对应的实际励磁电流大小存在明显差异的故障特征.然后建立了实际励磁电流的计算模型,解决了实际励磁电流值不能直接测量的问题.在此基础上,构建了基于励磁电流差异特征的失磁保护判据,优化了保护动作方式,提出了相应的调相机失磁保护方案.最后,在PSCAD中建立了包含调相机在内的实际直流输电系统模型,通过仿真对比已有失磁保护方案及所提失磁保护方案的作用,结果验证了所提失磁保护方案的有效性.     

A nonlinear control for coordinating TCSC and generator excitation to enhance the transient stability of long transmission systems

The transient stability of a long transmission system can be significantly influenced by the action of excitation systems and any TCSC controls installed. This paper presents a coordinated control scheme for excitation systems and TCSC controls for improving the stability of a transmission system, where a power plant is connected with a power grid through long transmission lines. Based on the TCSC equivalent reactance and the modulated active power, a control law for the TCSC is deduced associated with the control law of the excitation system on nonlinear basis. The proposed control scheme is developed upon nonlinear optimal-variable-aim strategies (OVAS). With two pre-selected aims to be achieved during first swings following a fault and in sequent dynamic ranges, coordinated actions of the TCSC and excitation system can be an effective means of enhancing transient stability and damping subsequent oscillations. The effectiveness and robustness of OVAS-based controls are demonstrated with a one-machine system, where the simulations are carried out by the NETOMAC program system. In comparison with a conventional control scheme, significant improvements in dynamic performance of the test system are achieved by the proposed control strategy.     

电力市场环境下输电网混合性规划模型

随着中国电力市场的发展与完善以及电网新技术的采用,电网规划尤其是输电网规划面临着新问题和新挑战。为了应对上述情况,文中在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出了一个在电力市场环境下应用于输电网中长期规划的多场景混合性规划模型。该模型整合了确定性规划准则和概率性规划准则的相关约束和参数,包括:柔性约束、投资费用、电力供应、购电费用、时间成本、故障发生概率、可靠性成本、期望缺供电量(EENS)以及缺电时间期望(LOLE)等。同时,通过定义多个场景来模拟电力系统的负荷水平,并考虑电力市场的因素,将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,通过直流潮流模型和商业优化软件CPLEX,寻找输电网最优规划方案。最后,通过与传统规划模型的对比和实际电网算例,验证了该模型的有效性、灵活性和经济性。     

基于涉网保护的低励限制、失磁保护与失步保护配合的研究

网源协调中发电机组涉网保护问题对电网运行和发电厂涉网设备运行的影响日益显著。对实际电厂中低励限制、进相能力和失磁保护整定不合理的问题进行了明确的阐述,提出了它们之间的整定配合原则。在电力系统继电保护中,失磁保护是最重要、最复杂的保护之一,失磁保护与失步保护都是采用测量阻抗的变化规律作为动作的判据,在阻抗平面上存在重叠动作区域,因此两者在配合上存在冲突。由于功角能够实时测量,在线整定,具有自适应的特性,提出了基于功率角闭锁的方法来解决发生失步时失磁保护可能抢先误动的问题。通过仿真验证了上述结论的正确性。     

A new principle for high resistance earth fault detection duringfast power swings for distance protection

The combined effects of a high impedance ground fault condition and a fast power swing condition cause the apparent impedance `seen' by power system distance protection schemes to vary over a wide range. Previous research work has shown that the detection and location of high impedance faults during power swings is very difficult. A new principle for high impedance fault detection during fast power swings is presented which overcomes these deficiencies. This method forms a part of a complete power swing relaying scheme and can be implemented on standard relaying hardware. Results are presented based on extensive simulation studies carried out on a typical 400 kV transmission system, using the Electromagnetic Transient program (EMTP)     

基于小波分析的超高压输电线路无通信全线速动保护方案

提出了一种基于小波分析的输电线路无通信全线速动暂态保护的新方案。该方案利用小波变换构造两个不同中心频率的带通滤波器,提取故障生成的高频暂态信号。通过比较这两个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。该方案无须通信通道,对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。ATP仿真初步证明了该方案的有效性。     

安全稳定控制系统在新疆南部电网的应用

新疆南部电网安全稳定控制系统由安装在30个厂站的稳定控制装置组成,覆盖巴州、阿克苏、喀什、和田地区。当新疆南部区域电网联络线或主力机组发生故障时,采取解列、切负荷措施,防止大面积停电,保证新疆南部电网的安全稳定运行。文中通过对新疆南部电网安全稳定控制系统的研究,提出了适合于该类型电网的稳定控制系统结构、实现方式、新原理、新判据。该系统多次在电网故障中正确动作,确保了电网的稳定运行。     

同步发电机失磁保护的改进方案

在电力系统继电保护中,同步发电机失磁保护是最为重要的保护之一.励磁故障涉及发电机的大干扰稳定性,也是一个较为复杂并难以解决的问题.目前所用的励磁保护的动作效果并不理想,尚需进一步改进.分析了目前所用的3种励磁保护判据存在的不足,指出这些保护判据或基于小干扰稳定性原理而未考虑发电机动态功角特性的严重变形,或未考虑发电机完全失磁后的测量阻抗与正常励磁下扰动后的测量阻抗具有较大的公共区间,从而可能使保护误动或拒动.基于对同步发电机失磁后动态行为的仿真分析,提出了同步发电机失磁保护的改进方案,通过直接测量功率角判断同步发电机的失磁故障,提出了其整定条件和计算方法.仿真计算证明该方案能可靠、快速地反映各种励磁故障,动作稳定且整定灵活、方便.