电网暂态稳定控制策略防误判据及实证

目前送端电网有大量电磁环网,普遍存在暂态稳定问题和稳定控制系统拒动误动风险,对稳定控制策略的主判据与防误判据适应性要求随之增高。根据典型电网结构及其稳定分析结论,结合控制代价、控制风险等因素,提出三种典型暂态稳定控制策略防误判据。第一类暂稳策略防误判据为：无须接入保护信号或者开关位置信号,以纯功率转移量为防误判据;第二类暂稳策略防误判据为：接入开关位置信号,以合闸位置继电器变位为防误判据,且结合拒动、误动风险评估确定采用单相或两相或三相合闸位置继电器信号;第三类暂稳策略防误判据为：接入开关位置信号和保护信号,以保护信息与开关变位信息为防误判据。某省级实际电网中三种典型的案例证明,所提的防误判据具有较强的适应性和可靠性。     

一起零序保护后加速误动分析及防范措施

单相重合闸过程中,线路存在非全相运行,单相重合闸要与零序电流保护密切配合。从微机保护的设计原理出发,深入分析了开关位置继电器在重合闸过程中,判别线路非全相的重要作用。微机保护把跳闸位置继电器TWJ常闭触点作为合闸位置判别,有些装置会在开关未合闸时就误发已合闸变位的错误信息至零序电流保护,造成零序保护后加速提前开放,待零序后加速定值、延时到达后误动跳三相。提出了有效防范零序保护后加速误动的措施。     

一起零序保护后加速误动分析及防范措施

单相重合闸过程中,线路存在非全相运行,单相重合闸要与零序电流保护密切配合.从微机保护的设计原理出发,深入分析了开关位置继电器在重合闸过程中,判别线路非全相的重要作用.微机保护把跳闸位置继电器TWJ常闭触点作为合闸位置判别,有些装置会在开关未合闸时就误发已合闸变位的错误信息至零序电流保护,造成零序保护后加速提前开放,待零序后加速定值,延时到达后误动跳三相.提出了有效防范零序保护后加速误动的措施.     

柔性直流输电功率模块过压保护误动原因分析及优化

针对鲁西柔性直流输电工程中换流器频繁发生功率模块过压保护误动的情况,提出一种防范功率模块过压保护误动的优化策略。分析功率模块在故障前后及旁路开关闭合前后的工作原理,剖析保护误动案例,阐述功率模块过压保护策略存在的电压测量采样异常导致换流器跳闸的风险,提出增加判断旁路开关是否发生拒动的防误判据。该优化策略在功率模块控制板中实现,可有效避免阀控层设备误判、误动作的风险。通过仿真验证了所提优化策略的有效性和可行性,目前该策略已在鲁西柔性直流输电工程中实际应用,取得了良好的效果。     

风电接入对电网继电保护影响分析

风电并网方式主要分为分布式接入和集中式接入,分别针对两种接入方式,研究风电接入后对电网继电保护的影响。分布式接入时,风电接入影响配电网电流保护的灵敏度、保护范围,甚至造成保护误动或拒动;集中式接入时,风电弱电源特性可能造成风场侧继电保护故障误选相及距离保护拒动,并且风电故障期间低电压穿越控制(LVRT)策略使得风电机组故障暂态特性完全不同于传统同步机组,将直接影响各类保护的动作行为。     

刀闸操作过程中开关误重合原因分析

针对合后继电器拒动造成操作线路侧刀闸时开关误重合的异常情况,剖析重合闸误动原因及RCS-941保护装置在重合闸展宽时间规定上的隐患,并提出改进方案及预防重合闸误动的措施.     

宁夏电网失灵保护原理接线存在的问题及改进意见

针对银川变失灵保护误动中反映出来的问题进行了较详细失要夏电网现运行的失灵保护中暴露出两个问题：一是失灵保护瞬跳本开关有可能造成单相重合闸拒动; 失灵保护出口接分相操作箱的永跳端子ＴＪＲ时,可能造成误动。对以上问题提出的改进意见是：（１）瞬跳本开关加一短延时;（２）失灵保护出口由接分相操作箱 摘入为接手跳端子ＳＴＪ;（３）电流继电器改型;（４）电压闭锁元件改型并与母差保护不共用。     

MCD-H2型光纤差动保护装置盲区保护误动分析及对策

对陕西秦罗I、II线MCD-H2型进口光纤电流差动保护装置盲区保护动作逻辑进行了分析,指出由于开关位置继电器接点较开关主触头动作慢,使保护装置误判开关为“分位”,从而导致盲区保护误动,提出了开入端引入重合和手合两个开关量输入信号,当手合或重合时,自动延时的解决方法。该方法很好地解决了MCD-H2由于盲区保护造成光纤电流差动保护误动的问题,实际运行证明了该方法的有效性。     

一种无油抗振型SF_6气体密度继电器的研制

文中综合分析了现有SF_6气体密度继电器存在的怕振动和漏油的问题。为了解决这些存在的问题,提出并研制了无油抗振型SF_6气体密度继电器,该密度继电器不用充防振用的硅油来实现抗振,而是设计了防误动作机构,在开关分合闸产生的冲击和振动时,该防误动作机构使密度继电器的微动开关(信号接点)远离发生误动作的位置,避免出现误动作,彻底使密度继电器躲过受到的冲击振动的影响,避免在气体密度正常时误触发信号(微动开关),保障电网安全运行。经过2年多的现场应用证明性能可靠、满足无油和断路器重合闸要求。     

变压器复杂电磁暂态下涌流特征及其对差动保护影响分析

近年来变压器差动保护误动拒动现象时有发生,现场数据表明差动保护事故多发生于比典型空载合闸复杂的场景。针对以上问题,基于电磁暂态仿真计算,研究了电力变压器在剩磁、直流偏磁、CT饱和以及复杂谐波等工况下的励磁涌流特性,深入分析了复杂电磁暂态环境下主保护的动作性能,并针对变压器保护的拒动和误动问题,提出了切实可行的措施,以提高复杂电磁暂态工况下变压器主保护的性能,减少不正确动作的发生,保证电力系统的安全运行。     

基于波形自相关的磁控式并联电抗器合闸防误动方案

磁控式并联电抗器(MCSR)容量大范围平滑可调,是解决超/特高压电力系统无功、电压控制难题的有效措施,MCSR的安全稳定运行关系到系统的无功平衡和电压稳定。针对MCSR预励磁合闸导致基于总控电流基频分量的匝间故障保护误动的问题,提出了基于分相控制绕组电流波形自相关分析的合闸防误动方案。首先分析了MCSR在正常运行、预励磁合闸、匝间故障等工况下分相控制绕组电流的波形特征,利用计及了幅值差异的分相控制绕组电流及其延迟半周期的改进波形自相关系数,构成了合闸防误动方案,基于MATLAB/Simulink的仿真实验验证了方案的有效性。     

基于风险性的继电保护装置可靠性计算

从风险性角度给出了一种评价工矿企业电网继电保护装置可靠性的指标,该指标综合考虑了保护装置的正确不动作事件、失效事件的后果以及被保护设备故障率等因素;将保护装置的拒动失效事件分为不扩大拒动状态和扩大拒动状态,建立了保护动作的马尔可夫模型,运用状态空间法求解出保护装置的可靠性。以失效事件造成的损失最小为目标,确立了可靠性与定期维护周期之间的关系。算例分析结果表明,本文建立的完备概率模型及采用的可靠性计算指标为研究继电保护装置性能,提供了一种新的分析思路。     

考虑直流附加控制能力的近端地方电网与直流外送系统的接入模式选择

针对能源基地近端、规模小、网架结构弱的地方电网的并网需求,提出考虑直流附加控制能力的近端地方电网与直流外送系统的接入模式选择方法。首先,在总结联网和孤岛接入模式存在问题的基础上,分析直流紧急功率控制和直流附加频率控制对送端系统稳定的影响,明确了直流附加控制能力对小容量地方电网接入模式选择的显著作用。进一步地,给出了模式选择原则,借鉴电力系统安全稳定导则等的相关规定,计及潮流、短路电流的要求,综合考虑故障发生几率及其对送端系统稳定影响的严重程度,确定第一级、第二级暂态安全稳定校验顺序和标准,根据交、直流特征量反映系统稳定的敏感程度,给出暂稳校验判据。最后,以某实际直流工程为算例,验证了模式选择方法的有效性与适应性。     

光耦误动原因分析及解决办法

电网运行过程中,微机型继电保护装置或电网安全自动装置常常由于光耦回路的设计缺陷,在现场干扰的作用下,发生保护误动的现象.基于此,本文结合一起具体的现场实际事故排查过程,分析出光耦元件误动作的原因大多在于开入光耦动作所需功率太小,一旦遇到变电站干扰,容易导致误动作.从而提出了在保持光耦其他特性不变的前提下,增加动作功率,以提高抗干扰性能的解决办法.     

一种基于数据冗余校验的数字化变电站继电保护装置防误方法

为了防范数字化变电站保护装置在单一器件故障的情况下误发跳闸报文的风险,提出了一种保证智能变电站保护装置跳闸可靠性的方法。该方法以双处理系统为硬件基础,通过数据冗余校验的方式,提高保护装置防误能力,确保装置不会由于自身单一器件故障导致误发跳闸报文。通过在模拟试验平台上注入错误的方式,验证了本设计在各种关键位置发生单一故障时均能有效防止装置误发跳闸报文。同时,实际运行效果也表明,该系统能够显著增强设备防误能力,降低了变电站误动作的风险,提高系统的可靠性以及稳定性。     

弱联工业企业电网两阶段紧急控制方法

工业企业电网负荷具有感应电动机占比高和功率因数低的特点，当同主网唯一的联络通道故障开断时，工业企业电网失稳风险突出，给紧急控制带来严峻挑战。首先，从网架、负荷和技术人员需求等方面阐述了工业企业电网的特点。并基于选用的负荷仿真模型，分析了短路故障下工业企业电网的电压频率耦合特性以及传统紧急控制措施的适应性。其次，针对故障后需要避免暂态低压高频和稳态过压低频的紧急控制需求，研究了考虑设备保护和系统保护并行动作，以及电气量响应驱动的应对策略，提出了工业企业电网两阶段紧急控制方法。最后，基于某实际工业企业电网验证了所提方法的可行性和有效性，表明通过优化控制时机可协调暂态低压快速恢复和稳态过电压的矛盾。     

互联系统振荡造成保护误动的分析及其对策

随着电网规模的日益扩大，仅按简单系统进行保护的单一整定，即只计算故障后某一瞬间（如故障后t=0s)的电流和电压周期分量，而不考虑故障切除后互联系统机电暂态过程对保护动作的影响，已不能满足快速，正确地切除系统故障、维护互联系统稳定运行的要求，通过对由川南系统与沱江电网构成的互联电网电流保护误动作的研究，提出了分析互联电网电流保护动作的一航方法和原则，尤其是故障切除的分析保护误动时，必须同时考虑互联电网的电磁暂态过程和机电暂态过程，通过分析，得到了出线保护整定值与联线线保护整定值之间的关系，可供整定互联电网联络开关保护整定参考。     

虚拟调速器对VSG暂态功角稳定影响机理分析

作为重要的一次调频环节,虚拟调速器(VG)对于大扰动下虚拟同步发电机(VSG)保持暂态功角稳定非常重要。以低通滤波(LPF)和高通滤波(HPF)型VG为研究对象,分别构建相应的VSG暂态大信号模型,采用扩展等面积定则分析考虑不同调速器时的VSG暂态功角稳定机理,并利用相图法量化研究VG控制参数对VSG暂态功角稳定的影响。研究发现,VG截止频率的减小会提高系统暂态功角稳定,LPF型VG增益的增加会增强系统暂态功角稳定,而HPF型VG增益的增加会造成系统暂态功角稳定先增强后减弱,且当VG的增益和截止频率相同时,LPF型VG比HPF型VG具有更大的系统暂态功角稳定裕度。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于感应电压比的大型变压器继电保护

在电力变压器保护过程中,励磁涌流可能导致大型变压器差动继电保护误动作,为了解决此问题,从变压器电磁特性出发,以电流和电压两个暂态变量为基础,提出了利用主侧和二次侧绕组的感应电压比来实现变压器继电保护的方法。整个大型变压器保护系统以DSP为内核,采样信号经DSP判断处理后经过光电隔离输出给保护设备,后台软件控制保护设备动作,从而实现对大型变压器的保护。新判据能够快速可靠地判别变压器内部故障电流和励磁涌流;出口动作具有较高的可靠性和时效性。