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.     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据。选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征。在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护。此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相。利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力。     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据.选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征.在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护.此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相.利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力.     

用于同杆双回线保护的时域电容电流的分相补偿方法

分相电流差动保护常作为同杆双回线的主保护配置,但对于超高压及特高压远距离输电线路,分布电容电流将大到影响保护的可靠性和灵敏度。现有的电容电流补偿方法,都只补偿了单回线相间电容电流,没有考虑双回线线间电容电流的补偿,补偿效果有限。考虑了同杆双回线相间与线间的静电耦合,建立了相应∏模型等效电路,提出在时域中分相补偿电容电流的方法,不仅可以补偿相间电容电流,还可很好地补偿线间电容电流。EMTP仿真实验表明,新补偿法比原单回线的相量及时域补偿法具有更好的补偿效果,有效提高了同杆双回线上分相电流差动保护的灵敏度和可靠性,且新方法计算量小、不要求高采样率,无需引入另回线电流,适用于现有采样率不高、通道传输速率有限的继保装置中。     

不同电压等级同塔四回输电线路零序电流补偿系数整定研究

不同电压等级同塔四回输电线路发生接地短路时,由于零序互感对接地距离保护的影响,测量阻抗产生的偏差可能导致保护误动或者拒动。为此在现有整定方法的基础上,同时计及零序互感和零序电容电流的影响,分析了不同电压等级同塔四回输电线路在不同运行方式下的零序电流的方向,对零序电流补偿系数的计算方法进行了改进,给出了同塔四回线路在各种运行方式下的零序电流补偿系数,提出了利用微机保护的定值切换来提高接地距离保护的动作性能的措施。最后利用PSCAD对不同电压等级的500 kV/220 kV同塔四回输电线路进行了仿真,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

考虑电容电流的同塔双回线接地距离保护零序电流补偿系数的整定

分析了同塔双回线路在独立运行方式下零序互感和电容电流2种因素对零序电流补偿系数的影响.推导了接地距离保护的数学模型,在传统接地距离保护基础上,提出一种零序电流补偿系数整定新方法,即零序电流补偿系数为原始零序电流补偿系数、附加零序互感补偿系数与附加电容电流补偿系数之和,给出了零序电流补偿系数计算公式. PSCAD仿真结果表明,整定范围为线路80%时,线路末端故障情况下,所提方法比传统方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离 I 段保护范围有交叉,提高了同塔双回线路的距离保护性能     

高温超导电缆分相电流差动保护的电容电流补偿方案

分析了高温超导电缆的电气参数特点,讨论了将架空线路差动保护中的电流补偿方案直接应用于高温超导电缆线路的可行性,对无电容电流补偿、电容电流半补偿、基于贝瑞隆模型等不同差动保护方案的动作性能进行了仿真分析。结果表明,在高温超导电缆分相电流差动保护方案中必须考虑电容补偿;基于贝瑞隆模型的电流差动保护性能优越,耐过渡电阻能力强,能够满足高温超导电缆线路分相电流差动保护的应用要求。     

考虑电容电流影响的广域电流差动保护

为避免广域电流差动保护受电容电流影响而误动的情况发生,通过对传统电流差动保护进行改进,提出一种不受电容电流影响的广域电流差动保护算法。利用微分方程计算出各线路上的电容电流,采用修正的差动电流对暂态和稳态电容电流进行有效补偿,即在传统差动电流基础上减去计算出的电容电流以使电流差动保护不再受电容电流的影响。利用PSCAD仿真实验将改进的广域电流差动保护与传统原理的电流差动保护进行了比较。结果表明,该保护不受电容电流影响,外部故障时可靠不动作,验证了此保护算法的可行性和有效性。     

Π模型时域电容电流补偿的电流差动保护研究

传统的电容电流相量补偿方法不能补偿暂态电容电流，难以满足超高压长线电流差动保护的要求。该文提出了输电线路Π模型的电容电流的时域补偿方法，利用微分方程模型对瞬时值进行补偿计算，能够有效补偿暂态和稳态电容电流。通过对该时域补偿方法和贝瑞隆线路模型法的具体分析和ATP仿真比较表明，贝瑞隆线模法在理论上能够完全补偿电容电流，但其要求采样频率高，计算量大，现有保护装置的采样速率和通道传输速率尚不能满足其要求；基于Π模型时域补偿法的差动保护适合应用短数据窗的小矢量算法，保护动作速度可提高到5ms，保护的灵敏度和选择性均有明显的提高，而且计算量小，不需要提高采样频率，不增加通信量，适合应用于现有保护装置中。     

正常运行方式下跨电压等级四回线零序电流补偿系数整定

跨电压等级同塔四回线路中某一条线路发生接地短路时,故障线路不仅受到同一电压等级非故障线路零序互感的影响,还受到不同电压等级线路零序互感的影响,同时对于超高压线路多采用长距离输电,电容电流的影响也不容忽视。综合分析了四回线路正常运行方式下,一线路发生接地短路时非故障线路零序互感和长线路零序电容电流对零序电流补偿系数的影响,根据公式提出了新的零序电流补偿系数整定方式。最后利用PSCAD仿真结果验证了本文方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离Ⅰ段保护范围有交叉,提高了线路接地距离保护性能。     

超(特)高压输电线路差动保护电容电流补偿

在超(特)高压输电线路中接入的并联电抗器,可以适当地补偿分布电容所产生的容性电流,降低差动电流,但仍不能保证区外故障时正确动作.本文在传统的分相电流差动保护的基础上,结合电抗器的补偿作用,对传统的补偿方案进行了修正.通过ATP仿真验证,表明该方法具有较高的可靠性.     

一种线路纵差保护新原理

针对超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,提出了一种从原理上完全不受电容电流影响的线路纵差保护新原理。该原理是选择线路两侧电流突变量的最大有效值与差动电流突变量的有效值进行比较来区分区内、外故障,无需考虑分布电容的影响因素。当空载合闸与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时差动保护能够准确动作。新原理思路简明,计算快速。经大量仿真实验验证该原理有效消除了分布电容电流对差动保护的不利影响,提高了差动保护的可靠性。     

电容电流对电流差动保护的影响及调试方法

电流差动保护是高压线路主保护的发展趋势，在电力系统的应用越来越普遍，但当其应用于高压长线路或长电缆线路时，分布电容电流对差动保护有影响。针对电容电流补偿在其电流差动调试中较难及文字介绍较少的现状，结合现场实际调试工作经验，介绍了在电流差动保护中考虑电容电流影响的调试方法。     

特高压输电线分相电流相位差动保护的研究

针对传统相位差动纵联保护反应各种故障的灵敏度不同的缺点以及特高压输电线路的分布电容较大等特点,提出了基于贝瑞隆模型实现特高压输电线路分相相位差动纵联保护的新原理。介绍了利用贝瑞隆模型计算输电线路故障的方法,推导了实现分相相位差动纵联保护的判据及闭锁角的整定原则,综合分析了各种故障状态下保护的动作情况,解决了各种故障下的故障判别以及特高压线路上的大电容电流影响等问题。提出了用于故障后1～2个周波的基于电流故障分量的分相相位差动保护新原理,大大提高了保护承受过渡电阻的能力和动作速度。用ATP和Matlab仿真证明了该原理的正确性和用于特高压输电线的优越性。     

适用于特高压线路的差动保护分布电容电流补偿算法

从行波传播的角度分析了分布电容电流的形成机理,在此基础上提出了基于电流行波的新 型分布电容电流时域补偿算法。新算法对于故障暂态和稳态过程中所产生的电容电流具有同样的 补偿效果,而且不需要提高采样频率,不增加数据通信量。当线路内部无故障或线路中点发生故障 时,新算法能完全补偿电容电流;当线路其他位置发生故障时,能够使动作电流与制动电流之比与 电容电流被完全补偿时近似相等,从而有效地消除了分布电容电流对差动保护的不利影响。理论 分析和仿真结果表明该补偿算法可应用于普通的特高压线路纵联差动保护。     

利用电流模型识别的输电线路纵联保护新原理

针对纵联电流差动保护应用于超特高压长线时受分布电容影响性能降低这一问题,基于矩阵束算法能够分析暂态电流组成的特点,提出一种仅用电流量的适用于分布参数输电线路的纵联保护新原理。该原理采用模型识别的思想,首先推导出线路故障时两侧电流故障分量之和与之差比值的理论表达式,作为待识别的基准模型。进而定义模型误差函数用于刻画实际故障数据与基准模型的符合程度。区外故障时,故障数据符合基准模型,模型误差为0;区内故障时,故障数据不符合基准模型,模型误差不为0,据此区分外部和内部故障。该原理不受分布电容影响,无需补偿电容电流;充分利用故障电流信息,无需滤波;能够灵敏快速地动作。用ATP仿真和动模仿真验证新原理的有效性。     

基于行波差动原理的线路保护实用判据

纵联电流差动保护用于长距离输电线路时,会受到分布电容电流的影响。基于输电线路的分布参数模型,分析了分布电容电流与方向电流行波传输延时的等价性,研究了传统行波差动保护的实现方式,提出一种基于行波差动原理的实用保护方案。该方案利用同侧电流的实测值和计算值构成差动判据,在获取电流计算值时,无需进行插值计算,也不需要对侧电压信息,从而减小了计算量,降低了对采样率和通信速率的要求。ATP仿真表明,该方案能够有效地消除分布电容电流的影响。     

基于贝瑞隆模型的线路差动保护实用判据

推导出了基于贝瑞隆模型的差动判据在三相耦合线路区内故障时的故障相差流和非故障相差流表达式,并在此基础上,提出一种新的基于贝瑞隆模型的实用判据,新判据在区外故障时能完全补偿暂态和稳态电容电流,区内故障时灵敏度高、允许过渡电阻能力强。仿真结果表明分析正确、新判据可靠。