极化电流行波方向继电器在串补线路中的应用

极化电流行波方向继电器利用电流初始行波的高频分量信息和电压行波的工频分量信息构成保护判据,突破了传统电容式电压互感器(CVT)不能有效传变高频电压信号的瓶颈,实现了行波极性比较式方向保护,并成功投入在超、特高压输电线路运行。但在含有串联补偿电容的输电线路中,串补电容的存在将对行波的传播特性产生一定影响。对极化电流行波方向继电器在串补线路应用中所存在的问题进行了分析,通过研究CVT的频率特性,对其算法进行了改进。仿真结果表明,该改进算法在串补线路中具有正确的动作特性,且在各种不同故障下都有良好的动作性能。     

轨迹式行波保护数字仿真及动作特性分析

本文对轨迹式行波保护的方向继电器进行了数字仿真。并利用电力系统电磁暂态计算的贝瑞隆法对山东邹一潍500kV输电线路一次系统在各种故障状况下的暂态过程进行了仿真计算。利用仿真计算的结果分析了轨迹式方向继电器(LR—91型)在各种简单故障下的动作轨迹特性,分析了弧光电阻对动作轨迹的影响。本文对继电器在各种转换性故障过程中的动作特性进行了仿真分析,对其是否适用于串补电容线路进行了仿真计算。指出了该继电器在某些方面所存在的缺陷。     

在复杂故障条件下,距离继电器动作行为分析

<正> 引言 文[2][3]论述了相间和接地距离继电器在故障开始瞬间的动作行为。本文是针对两端电源输电线路,当一相经过渡电阻接地短路,两测故障相的断路器在不同时断开的情况下(属于两种复故障状态),相间和接地距离继电器随功率角、无功流向、过渡电阻和故障点位置的变化,被保护线路两侧的故障相和非故障相继电器动作行为的计算分析。实际上,这是分析距离继电器在复杂故障并伴随振荡时的动作行为。本文所得到的结论,是根据复杂故障条件下数学模型,由数字计算机进行了计算。它的部分结果还在输电线路静态模型上进行试验,两者基本是吻合的。     

零序电抗继电器在特高压交流输电线路上的适用性分析

特高压交流输电线路参数分布特征明显,阻抗继电器的测量阻抗与故障距离不再呈线性关系,而是呈双曲函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用.传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力.文中评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性,分析了主要的影响因素.结果表明:零序电抗继电器的保护区明显缩小,同时动作灵敏度很低;影响保护区缩小的主要因素是采用保护安装处零序电流相位来估算故障支路电流相位的估算误差;影响继电器动作灵敏性的主要因素是较重的负荷电流.认为传统的零序电抗继电器难以直接应用到特高压交流线路上,新的算法有待研发.     

低频功率振荡中距离Ⅲ段动作特性

电网事故过程中的低频功率振荡可以引起输电线路距离保护的不合理动作,扩大停电事故范围.提出距离Ⅲ段保护动作的临界振荡角度和临界振荡频率的直接算法.根据线路两端等值电源电压,建立多项式形式的保护动作条件,直接求解临界振荡角度,在此基础上,分析继电器参数设置、等值电源阻抗和线路充电电容对保护动作条件的影响.假设振荡频率恒定,根据临界振荡角度计算振荡轨迹在保护范围内的停留时间,从而得到不同保护整定时间下引起距离Ⅲ段保护动作的临界振荡频率.仿真分析验证了所提出的算法的可行性和有效性.     

基于参数识别的长输电线路接地距离保护算法

针对长输电线路补偿算法采用传统距离保护测距方程后耐过渡电阻能力不强,在保护范围末端发生高阻接地故障时保护容易超越的问题,提出了一种新的基于参数识别的时域长输电线路接地距离保护算法。故障发生后,采用引入插值法的Bergeron模型,利用保护安装处的电压电流来计算线路末端的电压电流,在线路末端应用所推导出的可用于长输电线路分布参数的具有3个系数的时域解微分方程算法来计算故障距离。当计算距离小于保护整定距离时,判为区内故障,保护动作跳闸;否则,保护不动作。理论分析和仿真实验证明,该算法不受长输电线路分布电容和故障暂态的影响,动作速度快,耐过渡电阻能力强,在300km长输电线路、300Ω过渡电阻条件下,保护可靠动作,不会发生超越。     

自适应突变量继电器及其傅里叶算法

以实现继电器数字算法为出发点,阐述了快速继电器动作速度与数据窗长度的矛盾。为了解决此矛盾,在实现继电器时常采用不同的算法。短数据窗算法计算速度快,长数据窗算法计算得到的数据准确度高。文中选择长数据窗的全波傅里叶算法实现继电器,保证计算过程的准确性,并简化应用在突变量继电器中的傅里叶算法。快速继电器中的比幅式过量继电器的动作方程表现为动作量大于制动量。为满足文中突变量继电器作为快速继电器的要求,根据其动作量变化特征,在制动量中引入制动系数,实时修正动作特性,以满足动作速度的要求。     

超高速方向继电器新算法的研究(Ⅰ)——原理分析

应用综合矢量的概念,提出了一种判别高压输电线路故障方向的新算法,在较短的数据窗内计算出电压、电流的相位差,从而达到判断故障方向的目的.该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护,其可靠性优于行波方向保护,且具有较高的灵敏度.     

MATLAB／SIMULINK在继电保护设计中的应用

在输电线路距离保护设计中,需分析阻抗继电器的动作特性。本文介绍Matlab/Simulink相位仿真方法在比相式继电器动作特性分析中的应用。仿真结果表明,在继电保护设计中应用Matlab软件分析可以充分理解继电器的各项性能指标,使继电保护的设计在原理上严格、精确,实现高指标。     

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析。分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象。同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施。     

超高压输电线路接地电抗继电器研究

分析了输电线路在各种运行方式情况下零序电抗继电器(即以零序电流为极化量的接地电抗继电器)的动作特性.结果表明其位于送电侧、受电侧以及线路空载时具有不同的保护性能,同时在线路出口故障时存在死区.以负序电流作为极化量,利用保护安装侧电源电压相位判定同相点,实现了接地电抗继电器的改进动作判据.新判据解决了出口高阻故障保护拒动问题.提高了受电侧或空载线路上的接地电抗继电器抗高阻故障的能力.理论分析与仿真测试验证了接地电抗继电器改进判据具有较高的可靠性与灵敏性.     

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析.分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象.同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施.     

基于补偿电压复合极化量的自适应距离继电器

方向阻抗继电器通常采用单一电压如正序电压作为极化量,其动作特性固定不变,不能自适应过渡电阻的变化.当高压输电线路发生单相经高阻接地故障时,过渡电阻可能导致阻抗继电器的稳态超越.在提高阻抗继电器自适应过渡电阻能力的同时,为避免因过渡电阻引起的不正确动作,利用补偿电压随过渡电阻变化的特性,提出了由补偿电压构成的复合电压作为极化量的阻抗继电器.在电压平面和阻抗平面分析了该继电器的动作特性,并以300 km线路500 kV双端电源系统为模型进行了仿真验证.理论分析和仿真计算表明该继电器具有较强的耐过渡电阻能力.     

非全相运行状态下距离保护行为的分析和改进

主要分析了电力系统输电线路非全相运行对线路保护装置中距离判据的影响.通过大量的分析得出,在非全相运行时,相间方向阻抗继电器和接地方向阻抗继电器有可能误动作,若系统振荡将加大误动的几率.对各种距离继电器在非全相状态下的动作特性进行了详细的推导及分析,最后得出了实用的非全相距离保护的实现方法.     

波阻抗方向继电器的基本原理

为了提高输电线路继电保护的动作速度,提出了一种基于行波的方向继电器——波阻 抗方向继电器,它根据初始电压和电流行波的比值来判别故障方向。文中讨论了该继电器的 动作判据,分析了其动作特性。初步理论分析表明所提继电器具有方向性好、动作迅速、构 成简单等良好性能。     

基于小波多分辨率分析的输电线距离保护

输电线路故障后的暂态期间,通过微分方程算法估算的电阻、电抗呈现衰减振荡变化特征。为了实现距离继电器的快速、可靠动作,需要滤除其中包含的高频成分。为此,提出应用小波多分辨率分析技术处理微分方程算法结果的方法。将微分方程算法的结果构成序列,采用Daubechies小波对该序列进行多分辨率分析。序列经小波分解成低频的逼近成分和高频的细节成分,选取低频逼近成分,经重构后得到故障线路阻抗,实现线路故障后快速估算出具有较高精度的阻抗值。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:该方法能可靠、快速动作,其性能受故障初始角、故障距离等因素的影响小。     

不换位线路参数不对称对距离保护的影响分析

不换位输电线路的参数不对称性,将会影响到基于参数对称为前提的保护的正确动作。为了研究参数不对称对于距离保护的影响,提出了不换位线路的序参数计算方法。在此基础上,通过理论推导和数字仿真,分析了阻抗继电器在各种故障情况下,不换位线路的测量阻抗的误差大小。据此,对不换位线路的距离保护整定计算提出改进建议。     

基于改进RL模型的串联补偿线路单相接地 故障测距新算法

基于RL模型算法的测距式继电器是我国最早开发成功并获得广泛应用的微机线路保护继电器,但其直接应用在串联电容补偿线路中具有一定的局限性。基于此,针对常见的单相接地故障类型,给出了一种基于改进RL模型的串联补偿线路故障测距算法。该算法考虑了故障过程中MOV动作及串联电容对线路实际阻抗值的影响。与传统的串联补偿线路故障定位方法相比,该算法无需判断串联补偿装置是否在故障回路中,也无需知道串联补偿装置的相关参数和其具体工作状态,就能简单准确地实现串联补偿线路的故障测距。EMTDC/PSCAD和Matlab仿真计算结果表明,所提出的算法能够获得比传统算法更加准确的测距结果。     

基于改进RL模型的串联补偿线路单相接地故障测距新算法

基于RL模型算法的测距式继电器是我国最早开发成功并获得广泛应用的微机线路保护继电器,但其直接应用在串联电容补偿线路中具有一定的局限性。基于此,针对常见的单相接地故障类型,给出了一种基于改进RL模型的串联补偿线路故障测距算法。该算法考虑了故障过程中MOV动作及串联电容对线路实际阻抗值的影响。与传统的串联补偿线路故障定位方法相比,该算法无需判断串联补偿装置是否在故障回路中,也无需知道串联补偿装置的相关参数和其具体工作状态,就能简单准确地实现串联补偿线路的故障测距。EMTDC/PSCAD和Matlab仿真计算结果表明,所提出的算法能够获得比传统算法更加准确的测距结果。     

单电源短距离输电线微机距离保护的研究

论述了在110 kV单侧电源短距离重要输电线路这一特殊应用背景下,微机距离保护装置采用工频变化量距离保护原理的优越性和不足之处.详细分析了工频变化量距离继电器在单侧电源线路中的动作特性,在原动作判据基础上增加了简单的工频变化方向判据,并结合四边形特性距离继电器特性,提出了一种可行性距离保护方案,实现了微机距离保护的快速性和高可靠性.