基于六序电流分量的同塔多回线横差保护选线元件

基于同塔多回线的六序分量法解耦分析,提出了3种基于六序分量序电流的横差保护选线元件,形成了新的同塔多回线横差保护方案。文中分析了故障时选线元件的动作情况,探讨了横差保护在同塔多回线中的应用方案。基于新选线元件的保护方案对于单回线故障灵敏度高,且由于保护算法不涉及电压,与传统的电流方向选线元件相比,具有不受电压互感器断线...     

基于环流分量的同塔四回输电线路单回线故障选线新方法

通过分析同塔四回线12序分量特性,提出基于环流分量的故障选线新方法。该方法首先根据不同回线故障时各环流量之间的幅值与相位关系,构造环流差量。通过研究环流分量及环流差量间相位关系在不同回线故障条件下相差180°的变化特征,可实现准确选线的目的。以较普遍的参数不对称同塔四回线输电线路为模型,结合不同回线故障时的边界条件,对各回线故障时序分量间相位关系进行分析。利用不同回线故障时序分量间相位关系不同的特点,提出一种不受负荷电流影响的同塔四回线选线方法。PSCAD/EMTDC仿真验证了上述所提新选线方法的准确性与有效性。     

不同电压等级的四回线的纵联差动保护方案

为克服传统纵联差动保护运用在不同电压等级的同杆四回线中容易受到耦合电感的影响,提出了基于反序负序差电流的纵联差动保护方案。不同电压等级的四回线由两个不同电压的等级的同杆双回线构成。对于同杆双回线路,当线路参数完全对称时,系统正常运行或是外部故障时,反向电流分量为零;而当双回线内部故障时,反向环流量存在于双回线的内部,双回线两侧反向电流之和比较大,可以构成基于反向环流量的纵联差动保护。该保护方案不仅可以避开电容电流对于差动保护的影响,而且有较强的抗过渡电阻能力。将该保护方案应用到不同电压等级的四回线的主保护中,保护性能优越,不仅可以可靠动作,还避免了电容电流对保护性能的影响。理论分析和EMTP仿真验证了基于反向分量电流的纵差保护的有效性,保护动作的可靠性。     

平行双回线电流平衡保护的仿真研究

平行双回线路电流平衡保护具有不需要通道、不需要PT输入的优点。文章提出了适用于高压平行双回线的电流平衡保护方案，首先仿真分析了基于全量、故障分量、零序分量的电流平衡保护的优缺点，在此基础上提出了利用全量电流和零序电流构成综合启动判据、由故障分量构成选线判据的电流平衡保护方案，该方案较基于全量的电流平衡保护灵敏度高、相继动作区小，而且具有选相功能。     

同塔四回线电流差动保护的电容电流补偿分析

电流差动保护应用于超高压输电线时主要受线路分布电容电流的影响.同塔四回线由于线路回数多,分布电容的加大导致电容电流对差动保护的影响更为复杂.基于线路的π形等效模型,结合四回线母线的连接形式,利用六序分量法对同塔四回线电容电流补偿式进行解耦,提出适合于同塔四回线的时域电容电流补偿方案,最后利用PSCAD/EMTDC建立同塔四回线模型.仿真结果表明,此电容电流补偿方案能有效提高电流差动保护的性能.     

同塔双回线纵向故障特征分析及零序方向保护改进

同塔双回线在发生不对称纵向故障时,由于负荷电流的转移,健全线路上会流过较大的不平衡电流,可能导致健全线路上带零序电压补偿的纵联零序方向元件误动。分析了同塔双回线纵向故障时零序、负序分量的特征,阐释了单相故障跳闸后健全线路上带零序电压补偿的零序方向保护误动的机理,并且提出了利用单回线负序分量信息的保护改进方法。在零序电流达到门槛值而零序电压不足时,引入负序电流门槛来判断是否启动零序电压补偿,并结合带负序电压补偿的负序方向元件来判断故障方向。仿真结果表明,所提方法在相邻线路发生不对称纵向故障时能有效闭锁本线路的方向保护,防止保护误动作;在本线路靠近对侧发生接地故障,本侧零序电压较低的情况下改进的零序方向保护有较高的灵敏度,能够可靠动作。     

混压同塔四回线路跨电压故障选相元件动作分析与对策研究

混压同塔四回线发生跨电压故障时,零序互感的存在会对各相故障电流产生较大的影响。针对混压同塔四回线路中发生跨电压不接地故障的情况,主要分析了故障相电流的特征及电流选相元件的动作情况,采用改进复合序网的方法求解故障电流。利用相量图详细讨论了跨电压故障的电流特征及其对相电流差突变量选相元件的影响。针对混压同塔线路跨电压故障可能存在的误选相问题,提出一种基于相电流差突变量与相电流突变量相结合的综合选相方案,以实现正确选相。基于PSCAD/EMTDC对混压同塔四回线的各类跨电压故障进行大量仿真实验,验证了理论分析的准确性。     

基于单端电气量的不对称参数同塔四回线选相方法

不对称参数的同塔四回线具有不同的自感参数,无法使用传统的12序分量法进行解耦,因此采用相线解耦法对其进行解耦,并将相电流分解为12个独立的序电流分量,解决了同塔四回线中的互感耦合问题。线路发生故障时,利用故障边界条件得到序分量之间的关系。在不同回线上发生故障时,穿越序分量与环流序分量的序电流相位分别呈现出同相或反相的特征;同一回线发生不同类型故障时,序分量电流之间满足固定的幅值关系;同一类型的不同相序故障时,序分量相位差满足特定关系。考虑故障点分布系数对保护测量装置的影响,提出适于不对称参数同塔四回线发生单回线故障时的故障识别方法,并构造了相应的选相判据,给出了选相流程和方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,此选相方法具有良好的选择性,不受故障类型,故障点的位置以及过渡电阻的影响。     

Π模型电容电流补偿的同塔四回线电流差动保护

分析了超高压同塔四回线长距离输电线路分布电容对传统电流差动保护的影响。在此基础上,考虑同塔四回线相间及线间的电磁耦合,建立对应频域及时域下的同塔四回线12序(模)分量Π型等值电路模型,并基于各序(模)量等值电路分别提出频域及时域电容电流补偿方法。对无电容电流补偿,频域相量电容电流补偿及时域电容电流补偿等不同电流差动保护方案动作性能进行对比,结果表明在不同运行条件下采用时域补偿具有更佳的保护性能。     

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。     

光纤纵差保护的应用及灵敏度的提高

结合广东省电力系统近年来光纤差动保护的实际运行情况，分析了影响传统分相式全电流差动原理保护装置和和灵敏度的各种因素：负荷电流、线路分布电容电流、制动系数k和TA特性，提出了一种利用相电流突变量构成分相式突变量差动保护，利用两端零电流构成零序差协后各保护新方案，即利用相电流突变量保护相间故障和接地故障，将零序差动保护作为高阻接地故障的后备保护手段，并对所提方案进行了理论分析。     

同塔混压四回电力线路电磁环境分析

电磁环境问题是制约同塔多回线路建设的一个关键问题.介绍了宁波市电力设计院有限公司设计的220、110kV同塔混压四回电力线路的4种主要杆塔类型,以其中一种杆塔为例,计算了工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声这4个方面对电磁环境的影响,提出了改善电力线路电磁环境的措施,最后讨论了220、110kV同塔混压四回路电力线路的最优、最差相序布置方式.     

基于故障信息的高阻接地故障辨识与定位方法

高压输电线路发生高阻接地故障时,由于受过渡电阻的影响,线路保护动作行为较为复杂,故障测距结果往往误差过大。针对以上问题,提出了一种高阻接地故障辨识和故障定位的方法。该方法的核心思想是基于故障录波数据,计算故障区域各条线路两侧电流矢量和及跳闸线路两侧零序电流比值,然后根据序网络故障分析和差动保护原理,利用电网分布式继电保护计算系统进行故障辨识和定位。计算和现场巡线结果表明该方法受过渡电阻和负荷电流的影响很小,故障定位精度较高,可满足现场的应用要求。     

海上风电交流送出线路继电保护优化设计

针对海上风电运行环境恶劣、平台面积资源有限以及电缆线路电容电流显著等问题,提出一种适用于海上风电送出线路的高压线路保护与电抗器保护一体化设计的新方案。首先,将输电线路和电抗器视为一个电气设备,设计了集成优化整体方案,避免了传统的电抗器支路电流的迭代计算。然后,对比研究了传统差动和行波差动对电缆线路电容电流的补偿效果,提出了线路保护优化处理技术。通过引入更为适合的线路零序电流作为电抗器零序差动的制动电流,提出了电抗器保护功能优化策略。最后,仿真实验验证了所提的优化处理技术能够提高海缆线路差动保护和电抗器零序差动保护的灵敏性和可靠性。     

500kV同塔四回输电线路最优相序布置

同塔4回线路的相序布置方式理论上有1296种(6~4),为从众多相序中选择最优相序,以500kV同塔4回线路为例,采用穷举法分析了所有相序布置方式下的电磁环境、自然功率及线路不平衡度等电气特性.结果表明相序布置对线路的电气特性有一定影响,线路的工频磁场、无线电干扰和可闻噪声均不是决定线路最优相序布置的关键因素.综合考虑线路电磁环境、自然功率和线路不平衡度等因素,利用排序法得出了线路的最优相序布置,500kV同塔4回线路d、e型塔的最优相序布置为1616型、1462型.推荐同塔4回线路的4种典型排列方式,其计算方法与结果可供实际工程参考.     

基于电压相量平面的单相高阻接地保护方案

针对经过渡电阻发生单相接地故障时电流差动保护灵敏性降低的问题,提出了一种基于电压相量平面的单相高阻接地保护方案。首先,利用保护安装处的序电流与故障点电流相位近似相等的特点,计算线路两端电流的夹角。然后,通过对线路两端电流的夹角实测值与计算值求取差值,得到单相接地保护相角差。最后,根据单相接地保护相角差在区内故障与区外故障的差异,构造了单相高阻接地故障的动作判据。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该方案不受故障相别、过渡电阻、故障位置、运行工况等因素影响,能够准确地反映保护区内与区外故障,且具有很高的灵敏性和可靠性,可作为电流差动保护的有效补充。     

基于电流特征量相关系数的UHVDC线路高阻接地故障保护

特高压直流输电线路距离长、跨越区域复杂,故障发生率较高,常规电流差动保护的快速性较差且耐过渡电阻能力有限,为此提出一种基于电流特征量相关系数的线路高阻接地故障保护新原理。首先利用状态空间分析得到直流线路两端稳态电流时域表达式;随后,分析电流成分,发现其衰减振荡项中的角频率可反映线路对地故障,且可用相关系数衡量。接着利用两端电流和、电流差进一步突出角频率特征,并计算两者的相关系数构造判据特征量。在此基础上,根据判据特征量在区内外故障的不同特征,计及直流输电系统控制特性,提出了纵联保护新原理。该原理无需电容电流补偿,且对信道要求低,利于工程应用。仿真结果表明,该方案耐受过渡电阻能力和快速性优于常规电流差动保护。     

带并联电抗器的双回线故障测距算法研究

超、特高压输电线路为了补偿线路的容性充电功率,控制无功潮流,稳定网络运行电压,限制潜供电流等,一般要安装并联电抗器。由于并联电抗器的安装,直接测取双回线两端母线处的电压及线路流过的电流进行测距,必然会引起误差。采用基于反序网的双端量算法进行故障测距,并根据并联电抗器的特点消除其影响。该测距方法在原理上不受线间互感、过渡电阻、分布电容、不同步角的影响。仿真结果表明其具有较高的计算精度。