一种基于极性判别的环状直流配电网线路后备保护方法

应用于直流线路的纵联差动保护方法,由于其可靠性高,被广泛应用在我国输配电系统中,并取得了良好的运行效果,然而,随着分布式电源在配电网中的快速发展,导致在发生高阻故障时,其门槛值不易设定,保护动作可靠性差,并且传统配电网保护难以适用于环状直流配电系统。该文提出一种基于电流突变量斜率方向的纵联后备保护方法。首先,分析直流配电线路区内、外故障时两端电流突变量方向的特征。然后,提出将斜率方向引入电流突变量方向特征检测中,利用低频带故障电流信号的极性关系,实现能准确动作于直流配电线路的后备保护方法。最后在Matlab/Simulink中构建仿真模型,仿真结果表明,该保护方法有较强的抗过渡电阻及抗干扰能力,能准确识别故障所在范围,可以在一定程度上提高后备保护可靠性。     

含分布式电源的配电网保护改进方法

分布式电源(DG)接入配电网,改变了配电线路中短路电流的大小和方向,也改变了系统电网的结构.对普遍配置于配电网的三段式电流保护的正确动作将造成影响.本文是一种将传统的三段式电流保护改变为两段式电流保护,并结合通信系统的保护方法对配电网进行保护的配置.可以避免分布式电源接入系统可能造成配电线路保护误动的问题,同时,在允许分布式电源孤岛运行的方式下,当系统电源与分布式电源接入点之间的线路发生短路故障时,实现将故障从两端切除的要求.     

馈线自动化自适应快速保护控制方案

对于复杂配电网络,传统的馈线自动化故障处理模式存在短时停电范围扩大、非故障区段供电恢复时间较长等问题。为此,面向智能配电网提出一种馈线自动化自适应快速保护控制方案。在配电线路的每个开关处装设智能终端单元(smart terminal unit,STU),STU内配置过电流元件,相邻STU之间通过光纤以太网互相连接。STU实时检测本地电流及开关状态,同时与相邻的STU相互发送有关信息。根据本地和下游线路的电流信息及开关状态信息,可迅速定位故障区段,实现故障的快速切除及非故障区域的供电恢复。网络重构后,利用各STU间的信息交互,所提方案能够重新确定STU之间的上下游关系,并据此选择保护定值,实现配网的自适应保护。仿真分析说明了所提快速保护控制方案的有效性和可行性。     

基于幅值差动原理的低压配电网剩余电流保护方法

随着低压配电网规模的不断扩大,漏电故障及其保护问题日益突出。传统漏电保护方法需要多级配合,且灵敏度低、易误动,在分析低压配电线路单相漏电故障特征的基础上,提出一种基于幅值差动原理的低压配电网剩余电流保护方法,给出了该方法的实现流程并分析了其适应性。该方法适用于TT系统和TN-S系统,依托配电物联网平台实现,可以排除下游线路对地不平衡电容电流在正常运行时对剩余电流的影响,保护灵敏度高;不需要多级保护配合,动作速度快、可靠性高;不需要精确对时,实施方便。利用仿真验证了该方法的有效性。     

双端直流配电网反时限电流方差保护方案

电力电子技术的进步推动了直流配电技术的发展,但相较于交流配电网成熟的继电保护技术,直流配电网保护面临着速动性不足,传统保护方案不适用等一系列的挑战。因此,该文提出适用于双端直流配电网的反时限电流方差保护,以电流方差代替电流值作为故障判据,并利用电压加速因子加快故障切除,针对两侧保护装置整定值不一致可能导致保护误动的问题,引入电流微分方向判据,实现保护动作的选择性。该方法基于本地测量量,无需通信,动作速度快。     

柔性直流配电网控制保护系统设计与策略研究

随着多端柔性直流技术以及直流断路器技术趋向成熟,直流配电网受到越来越多国家的关注。柔性直流配电网内换流站的控制保护系统需要满足多端柔直变电站间协调控制、直流配电线路故障检测与保护、故障动作后的系统快速恢复运行等新要求。直流配电网及其工程化应用研究目前还较少,国内外均处于起步阶段,还存在大量的理论与技术问题有待解决。文章在传统交流配电网控制保护系统设计的基础上,提出柔性直流配电网换流站控制保护系统设计方案以及实现多换流站间协调控制策略和保护分区方案;通过站内直流线路保护,实现直流线路故障快速隔离及恢复。提出的柔性直流配电网控制保护系统整体技术方案,可为同类工程提供借鉴。     

基于故障全电流相关性检验的柔性直流配电线路纵联保护

柔性直流配电系统中,直流故障通常导致全网换流器自身闭锁保护速动(2～5ms),保护需要利用有限、时变的故障信息快速、准确地识别故障区域,跳开相应故障隔离开关快速恢复供电。因此,基于时变的故障暂态信号,研究快速、准确识别故障区域的保护是直流配电系统发展的迫切需求。该文提出一种基于故障全电流相关性检验的柔性直流配电线路纵联保护。该方法以故障发生后线路两侧电流波形形变特征、极性特征的规律变化为基础,通过t检验(假设检验的一种)算法对两侧全电流信号进行相关性检验,即对两侧全电流信号的幅值大小、方向、极性、突变特性进行统一描述,进而构造保护动作判据。所提方法优点在于无需固定频段特征提取,无需特征绝对值及瞬时幅值的比较,因此避免了常规利用暂态信号的保护受过渡电阻、线路分布式电容、噪声的影响。通过物理实验与仿真结果表明所提保护能较好地满足直流配电系统对保护速动性与选择性的需求,具有一定的应用前景。     

考虑过渡电阻影响的柔性直流配电系统电流突变量保护

柔性直流配电系统中,直流故障下,其换流器自身保护的闭锁速度快,有效故障信息极少,系统保护需要高速检测故障。基于有限的故障暂态信号,研究快速、准确识别故障区域的保护是直流配电系统发展的迫切需求。因此,提出了一种适用于多端柔性直流配电系统的暂态量保护。利用直流双极短路故障后的直流电流波形变化特征,计算电流波形曲率并以此为判据,与电流突变量(di/dt)算法相结合,实现不同过渡电阻故障的快速、可靠识别。该保护基于本地测量实现直流线路保护,计算量小,解决了传统电流突变量保护受过渡电阻故障影响无法正确动作的问题。最后,在PSCAD中搭建精细化多端柔性直流配电系统仿真模型,验证了所提出的电流波形曲率保护方法的动作性能,保障了直流配电系统的安全可靠运行。     

单端量行波保护在中压柔性直流配电网的适应性分析

为了研究单端量行波保护原理在中压柔性直流配电网的适应性,首先通过对单端量行波保护的原理分析,得出其最佳应用条件。结合柔性直流配电线路的故障特征进行理论分析,从而得到行波保护在直流配电网中适应性的一般结论;然后搭建中压柔性直流配电网的电磁暂态模型并进行仿真,并与通过理论分析得到的结论进行了比较分析。研究结果表明,单端量行波保护能够适用于中压柔性直流配电线路的保护,且动作性能良好。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

配电网多级保护技术及其应用

针对现有配电网保护动作选择性差以及小电流接地故障保护主要依靠人工拉路选线的问题,提出了配电网多级保护方案。相间短路采用出线开关(断路器)、支线开关与分界开关三级电流保护方式;通过提高出线Ⅰ段保护电流定值,减少越级跳闸率。小电流接地故障保护采用出线断路器与线路上分段开关、支线开关、分界开关多级配合的保护方案,快速就近切除永久性接地故障。在国网山东省电力公司泰安供电公司建立了多级保护示范工程,实际故障动作结果表明所提出的多级保护方案是技术上可行的,能够有效减小故障停电范围,提高供电安全性与可靠性。