交直流混合电网中直流50 Hz和100 Hz保护研究

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网，交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和2次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真（RTDS）对交直流混合运行电网中直流系统50 Hz和100 Hz保护整定原则进行了深入研究，提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100 Hz保护整定原则，并给出了基于EMTDC仿真的定量计算方法。该整定原则已应用于南方电网的天广、高肇和兴安直流输电系统，解决了南方电网中存在的交直流保护不配合的关键问题。     

小型水电站保护电源的改进

部分小型水电站直流系统采用变电站常用的电容储能直流系统。变电站的直流电源除正常合跳闸外,还担负着正常运行的保护操作任务,在事故情况下,只要能有选择性的切断送往事故点的电源,迅速退出事故设备运行,即可起到保护目的。但是小水电站事故情况有所不同,即使切除了事故电流,机电设备也并没有脱离因事故跳闸带来的机组超速运行等一系列问题。原因是电容器的储存能量有限,事故情况下(事故点在母线附近,交流残压整流出直流降至85％额定电     

超高压直流系统中的直流滤波器保护

介绍了超高压直流输电系统中的直流滤波器保护，分析了直流滤波器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对直流滤波器保护带来的影响，提出了直流滤波器保护的总体设计思想、相应的保护原理与方案，重点讨论了差动保护和不平衡保护的实现及其应该注意的问题。     

机组无保护动作跳机的原因分析及处理

某电厂#4机组连续2年几乎在同一时段无保护动作却发生机组跳闸。针对这一现象,从故障报告检查、回路检查、图纸设计和模拟故障试验等多方面进行了分析,最终确定机组跳闸原因为：事故照明回路存在缺陷,造成交流电窜入直流回路引起直流系统接地,导致机组出口开关跳闸。对事故照明回路进行了改进,消除定期切换时引起交流电源窜人直流系统的隐患。     

交流滤波器高压电容器不平衡保护新原理

基于目前应用于直流输电系统的交流滤波器电容器不平衡保护原理,指出当前电容器不平衡保护原理中存在的缺陷,提出了以电容器不平衡电流与流过滤波器的穿越电流比值作为交流滤波器电容器不平衡保护判据的新方法,并推导了不平衡保护定值的计算公式。文中以高岭背靠背直流工程数据为基础,应用电磁暂态计算软件EMTDC/PSCAD进行仿真验证,证明了该方法的合理性及有效性,并在不平衡保护的实现和运行方面提出几点建议。该方法已成功应用于高岭背靠背直流工程,对直流输电系统规划设计及现场运行具有实际指导意义。     

直流系统短路故障的快速识别与短路保护

提出了利用霍尔传感器测量直流系统回路电流、母线电压，以电流、电压综合判据快速识别直流系统短路故障的方法。采用可控直流断路器替代传统的熔断器法，将交流系统三段式微机电流保护原理应用于直流系统的短路保护，设计了辐射式Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ段直流供电回路，同时为防止在切除故障支路时因Ⅱ，Ⅲ段开关同时拒动，而由Ⅰ段开关切除故障引起的其他供电支路电源消失问题，对Ⅲ段直流供电回路采用了备用开关自投方案，并研制了直流系统三段式微机电流保护装置。分析了该装置的选择性、灵敏性、速动性和可靠性。通过对样机的仿真实验和现场运行，表明了该原理与方法的有效性和实用性。     

特高压直流输电线路暂态能量保护

在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障、雷击等暂态过程的基础上,提出了一种特高压直流输电线路暂态能量保护新原理。该原理根据各种暂态过程中线路两侧低频能量差值的故障特征,实现了区内故障及其故障极的快速准确识别。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真验证,结果表明该保护原理简单、可靠、实用性强,具有绝对的选择性,不受雷击干扰、两极线路电磁耦合和换相失败的影响,高阻接地故障仍具有足够的灵敏性,能满足特高压直流线路对保护性能的要求,可在当前高压直流控制保护系统硬件条件下实现。     

直流牵引系统馈线微机保护装置

直流牵引系统馈线远端非金属性小短路电流故障是直流牵引系统馈线保护的难点。文中阐述了电流变化量保护原理，分析了牵引馈线远端经电阻短路和电弧短路故障电流的变化特征；提出采用电流变化率为启动元件电流增量检测的主保护判据，并针对电弧故障电流变化特征提出电流增量辅助保护判据，两者相结合实现直流牵引系统馈线保护方案；详细分析了不同情况下保护判据的动作特性及整定原则；以该保护方案为基础研制开发了馈线微机保护装置，并通过了保护测试与现场试验。     

一种快速切除HVDC输电系统接地极线路接地故障的方案

兴安直流输电系统逆变侧接地极线路与直流线路同杆并架敷设。在直流线路遭雷击后,接地极线路因感应过电压继发接地故障,在高压直流（HVDC）输电系统单极故障重启不成功的条件下,两回并行的接地极线路不平衡电流保护动作,导致直流输电系统双极闭锁。为了彻底消除接地极线路故障导致的HVDC输电系统闭锁现象,提出在换流站接地极线路出口处装设直流断路器灭弧的方案,并相应调整了接地极线路的控制和保护策略。     

高压直流控制保护系统IEC 61850建模

直流换流站中一个物理设备（控制或保护系统）需要面向全站一次、二次设备;高压直流（HVDC）输电控制保护系统中存在很多特有的状态和控制方式。文中探讨了HVDC输电控制保护系统IEC 61850模型建立问题。建立的控制系统IEC 61850模型包括控制系统的事件、遥控、遥调、遥测和遥信。保护系统采用面向对象的IEC 61850建模方式,以各原理的保护为对象。文中建立了保护动作矩阵的IEC 61850模型,重点描述了逻辑节点类型和数据对象类的扩充。