双回线无通道保护研究:（二）仿真试验

使用电磁暂态程序（EMTP）对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动，仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性。     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案.理论分析和ATP仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响.     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障.在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据.理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、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.     

分布式电源接入配电网的快速保护方案研究

分析了分布式电源对配电网继电保护的影响.在此基础上,提出了分布式电源接入配电网的自适应电流速断保护方案.根据故障分量求解系统等效阻抗并判断故障类型.通过Matlab/Simulink仿真验证了保护方案的可行性.结果表明,此方案能快速可靠切除故障.     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案。理论分析和ATP 仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响。     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障。在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据。理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、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。     

基于有限PMU的输电网广域后备保护方法

文中提出了一种仅利用有限个PMU对输电线路实现广域保护.在满足故障完全可观性的条件下,利用二进制整数线性规划求解PMU最小数量,计算装有PMU节点的正序电压幅值的最大与最小瞬时值之差的绝对值,得到该绝对值最大的节点,利用基尔霍夫电流定律确定故障距离以及故障线路,在IEEE9节点系统上的仿真验证了所提模型的有效性,在不同负荷水平、外部故障、频率波动、量测和同步误差、不同故障类型以及故障初相角下都有较高的鲁棒性.     

110 kV城市电网故障仿真培训系统

应用面向对象的编程技术,研制了电网拓扑图形与后台数据库相结合的110 kV城市电网故障仿真培训系统.系统的全部功能都可以通过对图形界面的操作完成,可以直接设置故障点、故障类型,并根据相应的保护配置、数据库中的定值调用,模拟故障后自动装置、继电保护动作情况和开关状态.在电网故障仿真中,采用了模拟实时数据(由潮流计算与短路计算提供)采集与保护仿真的故障仿真方法,当教员设置故障后,短路计算结果立即会被采集并与保护定值比较,实时仿真了故障与保护的动作情况.     

基于区域PMU和节点故障注入电流的广域后备保护算法

电网结构日益复杂,传统输电线路后备保护整定变得越来越困难.文中在间隔母线布置相量测量单元(PMU)策略下,先根据广域差动法确定故障区域,再估计出故障区域中未布置有PMU母线的电压和节点注入电流,推导出该区域节点电压故障分量方程,构造节点故障注入电流.分析故障发生前后故障线路两侧母线和正常母线的节点故障注入电流的变化特征,构造广域后备保护判据.基于IEEE 39节点系统的仿真结果验证了所提算法不受故障位置、类型和过渡电阻影响,在各种故障情景下均能检测出故障线路.     

基于交直流保护协同配合的交直流碰线保护新方案

交直流混联电网迅速发展,交直流碰线故障成为其特有故障类型。以不同类型交直流碰线故障为研究对象,着眼于故障隔离至线路重合/重启全过程,揭示了现有交直流两系统相关保护出口动作逻辑存在的不足及风险,并进一步提出在交流侧设计并新增交直流碰线保护方案的新思路,通过构造一种可以反映直流系统等值阻抗相角特性的保护算法,实现交直流碰线故障识别。基于此,通过优化交流侧新增的交直流碰线保护和直流侧已配置的交直流碰线保护间的动作时序和逻辑配合关系,实现了交直流碰线故障下直流系统的自适应重启,避免了交流侧重合于永久性故障场景下直流线路首末端发生工频过电压的风险。在PSCAD/EMTDC平台中搭建交直流碰线故障的仿真模型并进行大量仿真实验,仿真结果验证了所提交直流碰线保护新方案的可行性。     

双回线无通道保护研究:（三）保护实现和试验

在AREVA公司的P540保护平台上实现了新型的双回线无通道保护.文中给出了该保护的基本原理并概括介绍了该保护的软件流程和硬件连线情况,最后重点分析了该双回线无通道保护装置的动模试验结果.大量试验数据表明,该无通道保护装置在对称故障和非对称故障情况下都能够稳定可靠地实现双回线的全线速动,完全符合设计要求.     

双回线无通道集成保护的实现方案

传统的双回线无通道保护利用两台独立的继电器实现,接线复杂,降低了保护的整体可靠性。数字化变电站技术的发展为在一台保护设备中实现双回线无通道保护、共享两个保护对象的电气量信息提供了技术保障。研究了双回线无通道保护在一台继电器(集成保护平台)上的实现方案,描述了集成保护平台的硬件结构和双回线无通道保护的软件流程。利用继电保护测试仪波形回放功能证明了该保护方案的正确性,验证了双回线无通道保护在集成保护平台上实现的可行性。     

输电线路单端暂态量保护

在阐明单端暂态量保护内涵和优越性的基础上,系统介绍了距离保护和边界保护这两类输电线路单端暂态量保护的研究现状,重点分析了最新的数字信号处理技术（如小波变换、数学形态学等）在单端暂态量保护中的应用特点,最后展望了单端暂态量保护的研究前景和难点。     

转换性故障下无通道保护动作性能分析

无通道保护利用故障线路对端断路器跳闸引起本端非故障相电流为0作为保护动作判据,但是转换性故障发生后,这个条件可能遭到破坏,从而影响无通道保护的正确动作.文中结合RTDS试验结果对不同的转换性故障和不同的故障转换时间进行了分析研究,结果表明:无通道保护在绝大多数转换性故障情况下都能正确动作,但在转换性故障发生后,如果在保护区内ABC三相上都有故障,不管是对称故障还是不对称故障,无通道保护将拒动;而转换性故障的转换时间不影响无通道保护的正确动作.     

微电网电流保护问题及其改进策略研究

随着传统大电网脆弱性日益暴露,致使全球化电力市场改革进程加快,在此背景下提出了分布式发电技术这个概念。而分布式发电技术会改变配电网的辐射状态和其单向传输电能状态,会降低大电网的可靠性和安全性。随后,微电网的概念孕育而生,微电网能够克服分布式发电技术的缺点,使分布式发电技术得到大规模的运用。通过对微电网及其结构的介绍,根据微电网短路容量小的特点,提出一种快速动作的保护方案,在PSCAD/EMTDC软件中搭建微电网模型,并配置电流保护和无通道保护相结合的保护方案,通过仿真分析验证了该保护配置的有效性。     

基于采样值相关法的双回线无通道保护

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于故障电流相关度的无通道保护新原理,它通过比较双回线同端2条线路上的故障电流相关度的方法来判断是否为区内故障,同时和电流幅值相配合,构成无通道全线速动保护.该无通道保护可以快速、可靠地加速区内故障保护动作.通过ATP仿真,论证了所提出判据的可行性.     

含分布式电源的配电系统保护方案

介绍了分布式电源接入配电系统后,采用基于两相电流差的自适应速断电流保护与无通道保护相配合的方案,即故障发生后先采用自适应速断电流保护。由于自适应速断存在保护死区,故以无通道保护作为后备保护。最后,通过对220 V配电系统进行仿真,验证了该保护方案的有效性。     

实用化的配电线路无通道保护方案

针对单断路器分断的配电线路结构提出了一种新型无通道保护,该保护连同它的断路器既能开断电源端故障亦能开断无电源端故障。当短路故障发生后,无电源侧的保护和断路器根据无电源故障状态动作首先跳闸,有电源侧的断路器感受对端跳闸而加速动作;或者有电源侧的保护和断路器根据过电流保护原理首先动作,无电源侧保护和断路器实现加速动作跳闸,从而保证故障线路从两端快速、有选择性地切除。对于一个典型开环系统的仿真研究表明,所提出的保护方案是正确的,一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1.2 s。     

快速有选择性辐射状配电网无通道保护的实现

以快速有选择性的辐射状配电网无通道保护原理为基础,研究了该保护的实现方法和过程。其基本思想是：在现有方向过电流保护的基础上,把新原理嵌入原有的继电器中。其中,硬件采用AREVA公司的Micom平台,软件采用C语言编程,同时实现过电流保护和无通道保护功能。静模和动模试验结果表明,该保护和过电流保护相配合,构成了具有良好选择性并能快速动作的辐射状配电网保护方案;对于有备用电源的线路,健全线路可以迅速恢复供电。该保护能适应不同线路结构、有分支或者无分支负荷、双电源或单电源正反向供电方式。     

基于数学形态学的高压直流输电线路无通道保护研究

高压直流输电线路的行波保护，分有通道保护和无通道保护2种方式。现有输电线路行波故障测距的共同缺点是：无论单端法还是双端法都会由于故障发生时行波波速的不确定，给故障定位造成误差。新型的基于单端行波故障澳4距的无通道保护方案，利用数学形态学检测故障波形，准确确定暂态初始行波、故障点反射波、对端母线反射波到达保护装置端的时间，能实现故障准确判别和故障定位。