小矢量算法浅析

文中首先简述小矢量的基本算法，通过对小矢量算法的幅频特性分析以及与全波傅里叶算法对比，得出需谨慎使用1／4工频周期小矢量算法的结论，且不推荐在距离保护中采用。然后从电流差动保护的基本原理出发，得出采用小矢量算法可以在保证可靠性的前提下有效地提高保护的动作速度，并用EMTP仿真验证了这一结论。     

基于小矢量技术的快速差动电流速断保护

针对电流互感器饱和对差动电流速断保护元件造成影响的问题,提出了一种基于小矢量算法的快速差动电流速断保护方案,该保护方案能快速完成故障检测。研究了1/4周期数据窗的小矢量算法实部、虚部与全周期傅里叶算法实部、虚部的线性关系,推导出了2种算法的线性关系矩阵。研究了小矢量算法的幅频特性,提出快速差动电流速断保护的实现方案,通过静态模拟测试和动态模拟试验验证了该算法和保护方案的可行性。     

一种发电机差动保护的新方案

比率制动式发电机差动保护在运行中的问题,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中因为饱和效应可能产生误动作;此外,定子绕组短路时发电机一侧可能存在不大的穿越性电流,影响保护动作的灵敏性.本文提出一种改进的基于小矢量算法的发电机差动保护新方案.该方案根据内部故障和外部故障时故障电流特性的不同,使用小矢量算法,对故障性质做出初步判断,并根据不同的故障状态选择合适的制动电流.该方案与传统的差动保护方案相比,提高了可靠性和灵敏度.     

小矢量算法在发电机继电保护中的应用分析

提出一种基于小矢量算法的发电机差动保护新方案。发电机发生故障后的暂态电流中包含各种谐波分量，由于小矢量算法对谐波电流具有一定的放大作用，当两侧电流谐波含量区别较大时，将有利于保护动作。裂相横差保护和不完全差动保护由不同分支组成，两侧电流受故障影响程度也不同，电流谐波含量就有区别，因此可以采用小矢量算法提高保护性能。大型发电机内部故障产生的巨大短路电流可能引起其电流互感器饱和，从而影响保护的动作性能，而基于小矢量算法的差动保护方案具有较强的抗电流互感器饱和的能力。     

L90光纤差动保护误动原因分析

光纤差动保护由于动作速度快,选相方便而在短线路保护中大量应用,华能德州电厂采用了GE公司生产的L90光纤差动保护,但此保护在变压器空投时出现误动。介绍了差动保护原理和L90光纤差动保护构成．并结合保护原理及现场实验情况进行了分析,通过小矢量算法和傅里叶算法的比较及对变压器励磁涌流的录波分析,认为保护误动源于电流互感器(TA)选取不当导致算法滤波特性不佳而产生的差流。最后,结合现场实际情况提出了解决问题的方案。     

基于幅相平面的三区域差动保护方法

在幅相平面上对双端差动保护进行分析,传统的全电流差动保护灵敏性较低且与安全性存在矛盾。为使之兼具灵敏性与安全性,充分利用了不同故障时的两端电流相对幅相关系,提出将整个幅相平面划分为包含制动区、模糊区以及动作区的三区域差动保护方法,并利用短数据窗小矢量算法计算差动电流与制动电流来区分模糊区时为区外故障电流互感器(TA)饱和还是区内高阻故障。当为区内高阻故障时,保护可灵敏动作。该方法不仅解决了传统电流差动保护判据灵敏性与安全性间存在矛盾的问题,同时具有在区外转区内故障时不受TA饱和闭锁时间的影响而快速动作的优点。最后,由仿真验证了所提方案的有效性。     

基于小矢量算法的自适应椭圆制动特性变压器差动保护

随着高压、超高压变压器的应用,采用半周或全周数据窗计算方法的传统差动保护,动作时间往往会达到30 ms 以上,已经无法满足快速动作的要求。区外故障时,初始暂态分量、CT饱和以及谐波的影响,使不平衡电流增大,差动保护容易误动。采用小矢量变数据窗的计算方法,同时考虑到区外故障因CT饱和或谐波以及暂态电流等影响使电流波形畸变,自动修复制动电流因波形畸变造成实际电流和估算电流计算的误差,在传统比率制动差动保护的基础上,用椭圆制动特性来描述差动保护。区内故障时,动作时间在10~15 ms左右,同时有效的防止了区外故障时或区外故障切除时保护的误动。仿真和试验证明,采用补偿波形畸变的小矢量算法自适应椭圆制动特性,提高差动保护的可靠性和灵敏性,较之传统比率差动保护具有明显优越性和实用性。     

广域电流差动保护研究

以广域电流差动保护为例子来说明广域继电保护的工作情况.说明了广域电流差动保护的结构、动作判据和算法,用IEEE5节点电力系统的实例讨论一种基于图论的广域电流差动保护算法.所阐述的广域电流差动保护的判据与算法原理简单,运算方便,判断结果准确,可以明显提高继电保护系统的性能.     

超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型,分析了超高压长线各种故障情况下,分布电容对分相电流差动的影响,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况.仿真结果表明,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护,在各种运行工况下,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度,在同一工况下,故障分量差动比相量差动有更好的选择性.     

WXH-803光纤电流差动保护的研究

介绍了基于32位DSP所研制开发的WXH-803数字式光纤电流差动保护在500kV系统中的动模实验情况及330 kV挂网运行情况.该装置采用96点高采样率、快速短窗算法,采用故障分量差动、全电流差动、零序差动作为差动保护的判据,在500kV系统动模中典型动作时间16～18 ms.     

谐波对矢量同步法线路差动保护的影响

变压器励磁涌流带来的谐波会对采用矢量同步法的差动保护带来影响。分析矢量同步方法原理,说明了变压器励磁涌流谐波对线路差动保护矢量同步方法带来的误差原因。理论分析了全波差分傅氏算法和半波差分傅氏算法的异同,并采用这2种算法对同一组数据进行仿真验证。通过理论和实际两方面的对比总结出,对使用矢量同步方法的线路差动保护采用全波差分傅氏算法后可以大大减小谐波带来的同步误差,提高保护装置的可靠性。     

光纤差动保护补偿电容电流的一种策略

针对输电线路分布电容对差动保护的影响,提出了一种克服电容电流对其影响的保护方案.线路正常运行时,将相电流差动保护的定值整定为线路电容电流的2倍以上,零负序差动保护的定值整定为线路电容电流的1.5倍以上,可靠躲过线路正常运行时的电容电流.在线路空充时,将各差动保护的定值提高两倍同时增加一定的时延,可靠躲过暂态电容电流对各差动保护的影响.     

电力线路行波差动保护与电流差动保护的比较研究

线路电流差动保护的基础是线路的RL集中参数模型和电荷连续性。行波差动保护的基础是线路的分布参数模型和行波传输不变性。针对两类差动保护在电力线路上的应用进行了详细的理论和仿真对比研究。指出二者的根本区别在于行波差动保护考虑了线路的分布参数特性和空间传播特性,而电流差动保护把线路看成节点,完全忽略了分布参数特性和空间传播特性,差动电流是行波差动电流的退化形式。对于特高压长距离输电线路,行波差动保护相比于电流差动保护有明显的性能优势。对于高压和超高压输电线路,行波差动保护和电流差动保护性能无显著差别,电流差动保护可以胜任该类线路。     

超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型 ,分析了超高压长线各种故障情况下 ,分布电容对分相电流差动的影响 ,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况。仿真结果表明 ,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护 ,在各种运行工况下 ,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度 ,在同一工况下 ,故障分量差动比相量差动有更好的选择性     

零序电流对数字变压器差动保护Y,d矢量变换的影响及对策

数字式变压器差动保护在星形侧发生外部单相接地或线路单相遭雷击的情况下,差动保护有时会误动。文中在深入分析矢量变换对差动电流影响的基础上,分析了变压器差动保护误动的原因,并提出基于零序电流补偿的三角形(△)侧向星形(Y)侧矢量变换的方法。该方法通过中性点零序电流和Y侧三相相电流的计算零序电流进行相位比较来决定是否消除Y侧的零序电流。最后通过实例证明了该方法的正确性。     

零序电流对数字变压器差动保护Ｙ，d矢量变换的影响及对策

数字式变压器差动保护在星形侧发生外部单相接地或线路单相遭雷击的情况下，差动保护有时会误动。文中在深入分析矢量变换对差动电流影响的基础上，分析了变压器差动保护误动的原因，并提出基于零序电流补偿的三角形（△)侧向星形（Y）侧矢量变换的方法。该方法通过中性点零序电流和Y侧三相相电流的计算零序电流进行相位比较来决定是否消除Y侧的零序电流。最后通过实例证明了该方法的正确性。     

WXH-803光纤电流差动保护的研究

介绍了基于32位DSP所研制开发的WXH-803数字式光纤电流差动保护在500kV系统中的动模实验情况及330kV挂网运行情况。该装置采用96点高采样率、快速短窗算法,采用故障分量差动、全电流差动、零序差动作为差动保护的判据,在500kV系统动模中典型动作时间16～18ms。     

光纤差动保护补偿电容电流的一种策略

针对输电线路分布电容对差动保护的影响,提出了一种克服电容电流对其影响的保护方案。线路正常运行时,将相电流差动保护的定值整定为线路电容电流的2倍以上,零负序差动保护的定值整定为线路电容电流的1.5倍以上,可靠躲过线路正常运行时的电容电流。在线路空充时,将各差动保护的定值提高两倍同时增加一定的时延,可靠躲过暂态电容电流对各差动保护的影响。     

基于突变电流积聚量的高压直流输电线路伪同步差动保护新原理

为解决现有高压直流线路电流差动保护动作延时长(秒级)的问题,提出基于突变电流积聚量的伪同步差动保护新原理。分析两端电流在区内外故障时的突变特征,提出突变电流积聚量以有效捕捉电流突变方向,利用两端突变电流积聚量分别构造动作电流和制动电流,提出全新原理的直流差动保护,并通过伪同步算法进一步缩短保护动作时间。此外,比较两端电流数据在伪同步和同步算法下的时序关系,进一步分析伪同步算法的优越性。仿真验证结果表明,保护新原理具有高快速性和灵敏性,考虑20ms线路通道延时,区内金属性故障时保护的动作时间不大于20ms,经高阻故障(高达800Ω)时保护动作时间不大于27.6ms。保护新原理不需对分布电容电流进行补偿,两端数据不需完全同步,算法计算量小且对数据采样率没有高要求,工程实用性强。     

串联补偿输电线路稳态量电流差动保护改进算法

稳态量电流差动保护是目前串联补偿(简称串补)输电线路的主要保护。文中归纳了国内外输电线路保护装置电流差动保护判据,从理论上分析了它们在串补输电线路上应用的灵敏性,以及系统阻抗和线路的串补度对保护灵敏性的影响。分析表明,稳态量电流差动保护会由于灵敏度不足而拒动。提出的稳态量电流差动保护改进算法能有效解决这个问题。PSCAD/EMTDC软件对四川电网500kV串补线路的仿真计算验证了这一结论。