微机型中低压母线保护的算法及软件设计研究

对母线采样值电流差动保护的算法进行分析,并对保护的软件设计方案作了研究讨论;电流数据采样的离散性和采样初始时刻的不确定性是导致采样值电流差动保护动作值模糊区产生的根本原因。分析了采样值电流差动保护常用的R点中取S点判据,在S取不同值时,动作电流和制动电流可能的变化情况及其保护的效果;当采样值电流差动保护处于动作的模糊区时,投入相量电流差动保护作为辅助判据进行判断,这样既利用了采样值电流差动保护动作速度快的优点,又消除了采样值差动保护的动作模糊区的影响。     

采样值电流差动保护动作模糊区分析

电流数据采样的离散性和采样初始时刻的不确定性是导致采样瞬时值电流差动保护动作值模糊区产生的根本原因。定量分析了采样瞬时值电流差动保护常用的R点中取S点判据在S取不同值时,动作电流和制动电流可能的变化情况及其保护的效果．并与常规相量电流差动保护的保护效果进行比较,当采样瞬时值电流差动保护处于动作的模糊区时投入辅助判据进行判断．结果表明：这样既利用了采样瞬时值电流差动保护动作速度快的优点．又消除了采样值差动保护的动作模糊区的影响。     

采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析

提出了一种基于积分思想的采样值电流差动保护判据,并对该判据的设计思想、保护原理、具体判据的表达形式、消除动作模糊区影响的措施等方面进行讨论分析,该判据可以提高保护动作的速度,并且保护动作的速度可以随故障严重程度的加重而越来越快,这对于发生严重故障时要求快速切除故障是极为有利的,而对于采样值电流差动保护判据带来的保护存在模糊区的问题,可以采用常规相量电流差动保护作为辅助判据来消除。     

T接短线路微机纵差保护原理研究

线路差动保护能否采用采样值差动原理,是一个很有意义的新课题。介绍了采样值差动的基本原理,并以该原理为基础,结合Ｔ接线路差动保护的特点,提出了一种新的保护判据。     

采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析

提出了一种基于积分思想的采样值电流差动保护判据,并对该判据的设计思想、保护原理、具体判据的表达形式、消除动作模糊区影响的措施等方面进行讨论分析,该判据可以提高保护动作的速度,并且保护动作的速度可以随故障严重程度的加重而越来越快,这对于发生严重故障时要求快速切除故障是极为有利的,而对于采样值电流差动保护判据带来的保护存在模糊区的问题,可以采用常规相量电流差动保护作为辅助判据来消除.     

高压相电流纵差保护的研究

基于故障分量采样值的差动保护判据,不受负荷分量的影响,灵敏度、可靠性高;又由于基于瞬时采样值判定,故速动性好。该保护弥补了高压线路常规相电流差动保护判据及采样值电流差动保护判据的不足,并将二者的优点合二而一,较好地满足了高压输电线路继电保护的要求。选择光纤作为保护通道,是因为光纤通道的抗电磁干扰能力强,传输容量和传输速率远远优于电力线载波通道。     

输电线路复合差动保护方案

结合相量差动保护和采样值差动保护的性能特点,提出了输电线路复合差动保护方案。该方案依靠采样值差动原理在1个工频周期内可靠切除大多数较严重的故障,通过相量差动保护原理对轻微内部故障作出反应,同时引入制动电流判据,在严重外部故障时自适应增加200ms延时来克服电流互感器(TA)饱和对相量差动的影响。该方案无需配置复杂的TA饱和检测元件,保护判据成熟可靠。仿真结果表明,该方案的可靠性、灵敏性以及抗TA饱和性能均优于单一原理的差动保护。     

基于电流突变量的采样值差动保护研究

电流纵联差动保护作为线路、变压器、母线等设备的主保护,保护动作的快速准确至关重要,与传统向量差动保护相比,采样值差动保护快速性有了很大提升。本文引入突变量电流算法,结合采样值差动保护的优点,构造了电流突变量采样值差动保护判据,并分析了R/S取值。最后应用MATLAB,以线路末端发生两相短路为例,对三种差动保护作区内故障仿真,并对仿真结果作了分析。     

多判据综合的变压器差动保护

针对目前变压器差动保护存在的不足，提出了多判据综合的变压器差动保护方案。由采样值差动判据、虚拟三次谐波制动及二次谐波制动相量差动判据、故障分量虚拟三次谐波制动相量差动和故障分量采样值差动等判据综合构成的变压器差动保护，能使变压器差动保护的性能得到较大提高。动态模拟试验表明，所开发的多判据综合的变压器差动保护装置对绝大多数内部故障，动作时间在6ms、12ms、16ms左右。在最小方式下，轻微匝间短路，能可靠跳闸，发跳闸令时间小于或等于22ms。带匝间故障空投变压器，发跳闸令时间在25ms左右。区外故障及无内部故障时空投变压器，保护不误动。     

三相同时刻采样值电流差动保护

采样值差动保护具有对系统谐波不敏感和波形识别等优点，作为一种全新的涌流鉴别方案很快被应用到变压器中。但采样值本身的离散性使其存在轻微故障时灵敏度不足的缺点。该文就如何利用三相电流同时刻采样值构成新的电流差动保护判据进行探讨。新型差动保护计算差动电流和制动电流的瞬时值，充分、合理地利用三相电流在单个采样时刻的有效信息进行幅值计算，进而构造差动判据。显然该新型差动保护兼有两种差动保护优势。理论分析和动模试验表明，这种差动保护方案具有数据窗短、可靠性高、波形识别能力强、不受频率偏差影响的优点。     

一种新模式常规采样GOOSE跳闸变压器保护的设计及应用

为解决智能变电站复杂数字采样回路环节引起的采样数据异常,提出一种新模式的常规采样GOOSE跳闸变压器保护设计方法。利用NPI插件实现模拟量双AD直接采样的新采样回路并兼容GOOSE信息传输,同时配合基于滑动数据窗的双AD实时采样数据互校验判据,用于监测采样数据的有效性。另外,针对特高压变压器涌流特性,提出了一种分相差流谐波或闭锁、非间断点开放的综合励磁涌流识别判据。仿真结果表明,综合励磁涌流识别判据可以应用于新模式的变压器保护。     

基于协同合作判据变压器涌流制动方案及应用

基于现代变压器差动保护应用与微机保护的发展以及双重化要求,提出一种变压器差动保护涌流制动原理的新方案,描述了一种采用混合制动与采样值差动协同合作判据的涌流制动方案,论证了该方案的可行性.据此原理研制的微机变压器成套保护装置已投入现场运行.     

计及电子式电流互感器的差动保护性能分析

电磁型电流互感器(current transducer，CT)饱和是造成差动保护误动的重要原因，为此采取的差动保护抗CT饱和措施使保护算法和判据更加复杂，可靠性降低。电子式电流互感器(electronic current transducer，ECT)具有无磁饱和等优点，可从根本上解决上述问题。文章在分析、比较基于3种不同CT特性的比率制动差动保护动作特性的基础上，给出了相应的动作区示意图，并指出采用ECT可显著提高差动保护的灵敏性；在基于全电流的采样值差动保护中，光学电流互感器具有无可比拟的优点。此外，给出了光学电流互感器与基于IEC 61850标准的光纤纵差保护装置的应用接口设计方案。     

三端线路差动保护中全电流差动判据的研究

通过对三端线路相对于二端线路特殊性的分析,并结合差动保护灵敏度的计算,得出了影响差动保护灵敏度的主要原因是穿越性电流。在当前故障分量判据还无法代替全电流判据的情况下,寻找一种有效消除穿越性电流影响的全电流判据,分析了全电流判据的可能组成方式后,得到了2个新的差动判据。经过对区内故障灵敏度及区外故障安全性的评价,得出了新判据2与原判据结合将有利于消除穿越性电流所带来影响的结论。     

母线差动保护区外转区内故障再动作判据

文中根据故障时母线差动保护制动电流突变大的特点提出了保护启动判别方案,在启动之后保护连续判断3个差流采样点的幅值是否变化的特征,确定故障是区内故障或区外故障。判为区内故障时,开放差动保护,判为区外故障时,闭锁差动保护。考虑到由区外故障转换为区内故障时差动保护能够可靠动作,保护判为区外故障后需要投入差动保护的再动作判别;提出了2种基于差动电流采样值的差动保护区外转区内故障再动作方案。一种是基于差动电流采样值的再动作方案;另一种是将差动电流采样值差分处理后的差分再动作方案。     

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。     

电流相位变化量纵联保护方案

电流纵联差动保护是理论上解决分布式发电配网保护问题的有效手段。限制差动保护在含分布式电源(DG)配网中应用的主要原因是配网通信自动化水平较低,采样值同步具有较大的同步误差,而电流差动保护相移制动能力较差,在高同步误差前提下保护安全性较低。针对中低压等级分布式发电配网,提出一种利用故障前后电流相位变化量比较的纵联保护方案,保护信息交换对同步条件要求较低,有很强的耐受同步误差能力。受益于中低压配电线路的高对地容抗参数,新方案具有良好的制动性能,能够满足分布式发电环境下保护选择性的需要。与传统纵联差动保护相比,最大的优势在于省去采样值同步环节,相移制动能力强,实用性好。同时还提出了适用于新方案的数据获取方法和保护启动策略,进一步系统化保护方案。仿真结果说明新方案具有良好的制动性能以及耐同步误差能力,解决分布式发电配网保护问题优势明显。     

基于故障同步识别的含分布式电源配电网充分式差动保护

分布式电源(DG)接入配电网后,配电网结构变为多电源网络,解决多电源网络保护问题最有效的方法是差动保护方案。传统差动保护方案需要使用被保护线路两端同步数据,但当前配电网通信自动化水平无法满足同步采样要求。文中提出了故障同步识别技术,测量线路工频基波电流故障时刻前后两相邻的相同趋势过零点的时间间隔,通过该时间间隔可计算故障后两端基波电流相位差并识别故障,有效克服保护无法同步采样的困难。基于故障同步识别技术,提出了充分式差动保护复合判据:仅由基波电流幅值和故障同步识别技术测得的时间量构成,包含改进标积制动判据和充分式比幅判据两部分。新复合判据解决了传统差动保护判据无法同时提高相移制动能力和灵敏性的矛盾。仿真验证了故障同步识别技术的准确性,充分式复合判据具有良好的动作特性。