频率混叠对交流滤波器基波保护的影响及改进措施

针对宁东高压直流输电工程换流站模拟试验出现的电流采样的波动问题,研究了高压直流输电系统在整流和逆变过程中,存在23次和25次谐波与基波频率混叠现象,可能对保护性能产生影响.运用MATALB仿真软件分析了频率混叠的产生机理,然后提出了提高采样频率和加装硬件滤波回路的改进措施,以提高交流滤波器保护的可靠性.     

穗东换流站交流滤波器电阻基波过流保护跳闸原因及对策

换流站配置的交流滤波器保护装置采用基波过流作为电阻的主保护。穗东站调试过程中,交流滤波器电阻基波过流保护动作最终导致云广特高压直流工程双极闭锁。针对此案例的分析显示,保护装置由于采样回路缺陷使谐波混叠入基波,造成了基波过流保护的误出口,并导致了直流双极闭锁。对此提出了改进措施,并加以仿真论证。在改进措施实施前,制定了运行风险控制措施以保证了直流系统的正常运行。     

高肇直流系统直流滤波器C1电容器过负荷保护误动原因分析及改进措施

介绍了基于西门子公司SIMADYND装置软硬件结构的高肇直流输电系统直流滤波器C1电容器过负荷保护的配置情况、动作判据、出口逻辑、闭锁逻辑。此外,通过分析直流量测量回路异常导致高肇直流系统直流滤波器C1电容器过负荷保护误动的原因．提出了直流滤波器C1电容器过负荷保护闭锁逻辑的改进方法,保障了直流输电系统的安全、经济运行。     

一起交流滤波器保护误动引起直流极闭锁的故障分析

为解决大组交流滤波器连线差动保护动作引起直流极闭锁而导致直流传输功率降低的问题,结合一起大组滤波器连线差动保护动作情况以及交流站控制系统最后断路器逻辑,对大组交流滤波器连线差动保护动作引起直流极闭锁的原因进行分析,阐明大组交流滤波器保护装置采样通道故障是差动保护误动的原因,指出交流站控制系统点位配置错误是引起直流极闭锁的原因,为此,提出改用采集换流变进线电压和换流变进线避雷器的泄漏电流来评估换流器最后断路器已断开以及最后优化交流场最后断路器判断逻辑等优化措施,可大大改善直流输电的可靠性。     

云广特高压直流输电工程穗东站交流滤波器电阻基波过流保护误动作分析

笔者分析了云广特高压直流输电工程穗东站直流系统调试期间一次保护误动作致使双极停运的事故。根据保护装置录波和独立录波器录波,通过比较、分析不同录波方式、相同算法得到的波形,指出保护装置采样频率混频引起交流滤波器电阻基波过流保护误动作是这次事故的主要原因。提出的两种解决措施,有助于增强特高压直流系统的安全稳定性,并通过实时数字仿真(RTDS)试验和现场运行验证了其有效性。     

龙政直流工程交流滤波器过负荷保护的标准化改造

龙政直流工程的交流滤波器保护装置是ABB在2003年供货的非标准化产品，需要在改造后实现龙政直流工程交流滤波器过负荷保护的标准化。通过分析龙政直流工程改造前交流滤波器过负荷保护和标准化交流滤波器过负荷保护的保护架构、保护原理、保护定值，指出了两者在保护架构、趋肤效应系数的实现方法、保护原理的实现方法、保护定值的表现形式上存在的差异，提出了交流滤波器过负荷保护标准化的改造方法。最后，试验验证了标准化改造后的交流滤波器过负荷保护能够满足工程的要求。     

±800 kV沂南换流站交流滤波器保护配置及调试方法

在介绍±800 kV沂南换流站交流滤波场布局和滤波器组合方式的基础上,结合实际,对站内集中式保护装置的采样回路进行梳理。针对常规电流互感器和光电流互感器共同参与保护所带来的一系列配合问题,提出差流校验方法。在简述站内典型小组交流滤波器保护的配置和保护原理的基础上,对穿越电流、电流互感器极性要求、集肤效应系数、差动保护隐性限制条件等调试要点进行了详述。为特高压直流输电工程中交流滤波器的验收和检修工作提供借鉴。     

贵广直流工程直流滤波器保护算法改进及验证

分析贵广直流系统直流滤波器故障及原因,针对直流滤波器电容器C1不平衡保护误动问题提出如下改进方案:将闭锁过负荷保护的定值设为170%,当直流滤波器保护软件判断直流线路电压UdL达到此值时,闭锁C1电容器过负荷(49/59DF)保护功能,并发出通道故障告警信号。仿真结果及现场运行情况表明此方案是有效、可行的。     

高压直流输电用交流滤波电容器组的设计

主要阐述了高压直流输电换流站用交流滤波电容器组的关键技术,根据滤波需求及无功容量需求,计算得到滤波器电容器组的参数;根据绝缘配合、电场分布、及结构抗震等计算结果,得到电容器组单元参数及电容器组布置方案;并根据电容器组结构,提出滤波器组的不平衡保护方案。并以富宁换流站的交流滤波器电容器为例,验证了设计的合理性。目前,富宁换流站交流滤波器电容器组已投入运行,滤波及无功补偿效果良好。     

利用滤波器支路电流的高压直流输电线路全线速动保护

为提高直流输电线路单端量保护的可靠性和灵敏度,提出一种利用单端直流滤波器支路电流的输电线路全线速动保护方法。对系统非故障运行时滤波器支路谐振频率电流进行了理论分析和仿真验证;对区内、外故障直流滤波环节阻抗特性及滤波器支路电流进行了研究。分析研究发现,在区内、外故障时滤波器支路特定频点电流差异巨大,并且相对于很小的滤波器支路正常运行电流,故障电流变化明显,易于互感器检测,提高了保护灵敏度及可靠性。利用滤波器支路特定频点电流实现全线速动保护,对采样频率的要求低,易于工程实现。仿真结果表明,该原理能快速、灵敏、可靠地实现区内、外故障判别。     

基于柔直电网的暂态量保护方案及配合策略研究

柔直电网中直流线路故障的检测和隔离是一个亟待解决的问题。针对柔直电网的基本架构,在分析直流线路故障对直流线路保护的需求的基础上,引入了基于边界原理的暂态量保护,并进行了适用性分析。通过分析发生直流线路故障时快速跳开直流线路两端的直流断路器必要性,提出在提高测量采样频率和优化判据时间窗的基础上,根据故障反行波能量和前行波能量在功率送端站和受端站的不同特征,对暂态量保护判据进行优化,并给出了直流线路两端配置的保护方案。在此基础上,进一步研究了暂态量保护与直流断路器、直流母线保护相配合的故障清除策略。通过仿真验证了所提策略的可行性。     

一种新算法在监视线保护中的应用

在煤矿电网中,传统的监视线保护一般采用二次谐波法或者利用正交变换的方法来去除直流、工频和高频干扰。为避免现有监视线保护装置的误动与拒动,提出了一种终端加电阻的改进型全波傅氏算法的交流监视线保护原理,通过采样周期的调整和算法的改进,着重解决衰减直流信号所带来的干扰。数学分析及实验证明:该方法能完全滤除直流衰减信号、直流、工频及高频杂散电流。采用该方法的监视线保护可靠准确、计算量小、降低了前端电路的硬件规模,大大提高了保护的可靠性。     

H桥型高压变频器输出滤波器设计

针对高压大功率变频器直流母线电压高、输出du/dt较大,及其对电机负载的绝缘造成危害,设计了H桥型变频器的输出滤波器.介绍了H桥型高压变频器的主电路结构,分析了该变频器的单相等效电路及输入输出传递函数.在考虑截止频率、输出压降、功率因数以及输出侧短路保护等因素的基础上,对输出LC滤波器的参数进行了计算.试验结果验证了所设计的滤波器合理,其输出性能良好.     

电力载波电源电路的高可靠性设计

文章重点从过流和短路保护以及电源纹波抑制两方面介绍电力载波上电源电路的高可靠性设计。相比现有DC/DC和LDO保护电路,本中设计的保护电路不仅具备过流保护和短路保护功能,同时具有欠压检测功能,极大提高了电路可靠性,且降低保护状态下电源消耗以达到低功耗的目的。另外,采用巴特沃斯低通滤波器归一化设计LC滤波器,降低电源输出电压纹波,从而提高了电源抗干扰能力。从测试结果可看出,设计电路效果良好,且已通过国家电网计量中心检测。     

基于PSCAD/EMTDC的高压直流输电线路保护仿真研究

本文在PSCAD/EMTDC平台上建立了实用的直流输电线路行波保护系统模型。通过分析高压直流线路发生故障后的特点,按照行波保护的原理,利用直流线路发生故障瞬间,线路上产生的暂态电流电压行波的幅值和方向不受控制系统作用影响的特点,通过计算直流电压下降率和直流线路故障前后的电压电流行波差值,来判断直流线路是否发生故障。在南方电网贵广直流输电系统仿真模型上对所建立的直流输电线路行波保护系统进行了仿真测试,通过设定极1整流侧直流线路发生接地短路故障,验证行波保护系统的动作情况,仿真测试结果证明了本文所建立的线路行波保护系统的正确性和实用性。     

防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施

特高压直流输电工程因其输送容量大、送电距离远得到越来越广泛的应用,然而,直流系统单双极的强迫停运严重影响着其安全运行。针对直流系统潜在的风险,从主回路接线方式和控制保护策略等方面开展了特高压直流输电工程主接线方案优化、直流线路重启动策略、金属回线自动转换方案、双极中性母线差动保护动作时序和直流滤波器保护配置等研究,提出了防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施。通过实时数字仿真系统对提出的措施进行了仿真分析,仿真结果及工程应用验证了措施的有效性。研究结果对提高直流系统运行可靠性、提升直流工程成套设计水平具有实际指导意义。     

闭锁式高频方向保护的停信回路

高频闭锁保护的发信和停信是保护能否正确动作的关键。高频闭锁保护发信回路相对简单，停信回路较复杂。介绍高频保护的位置停信、本线路保护跳闸停信、母差保护停信和失灵保护动作停信，以及弱馈保护功能的停信判据；总结了高频闭锁保护停信回路使用中应注意的问题。     

闭锁式高频方向保护的停信回路

高频闭锁保护的发信和停信是保护能否正确动作的关键。高频闭锁保护发信回路相对简单,停信回路较复杂。介绍高频保护的位置停信、本线路保护跳闸停信、母差保护停信和失灵保护动作停信,以及弱馈保护功能的停信判据;总结了高频闭锁保护停信回路使用中应注意的问题。     

谐波阻抗在直流滤波器保护中的应用

直流滤波器是高压直流输电系统不可或缺的设备。目前直流滤波器保护都采用单一的电流量保护,并且大都利用调谐频次电流作为保护量。当滤波器靠近首端接地故障时,滤波器调谐频率发生较大偏移,调谐频次电流减小,使得滤波器差动保护差流较小,灵敏度不足,保护可能出现拒动。提出了滤波器谐波阻抗保护,保护同时接入电压和电流作为保护量,计算滤波器较小调谐频次的谐波阻抗大小作为保护判据,滤波器靠近首端接地故障时保护灵敏度高,并可以反应多种故障,也可作为滤波器失谐监视判据。通过PSCAD仿真验证了该判据的可行性和可靠性,这将对直流滤波器进行更加完善可靠的保护。     

特高压中州换流站保护三取二逻辑优化分析

保护三取二逻辑具有较低的误动率和拒动率,在换流站的保护系统中广泛应用。由于所保护的设备不同,三取二逻辑的实现方法也有所区别,以中州换流站内的直流系统保护、换流变非电量保护为研究对象,从三取二逻辑的模拟量采集回路、开关量采集回路以及出口回路入手,同时结合以往工程中保护三取二逻辑的实现方式,对中州换流站保护的三取二逻辑进行了全面的分析,找出了其中存在的问题,并提出相关改进意见,为后续工程的设计提供一些依据。