基于疏松耦合变压器零序解耦模型的同杆双回线路故障计算

不并列运行的同杆双回输电线路在发生单回线不对称接地故障时,线路之间存在零序互感,在线路故障计算时必须予以考虑。文中提出疏松耦合变压器零序解耦模型,基于该模型对不并列运行同杆双回输电线路的零序网络进行解耦,得到线路等效回路,进而求得线路零序等值阻抗。在不并列运行的同杆双回输电线路故障分析中,利用传统的对称分量法,结合已求得的线路各序阻抗,计算故障处各序网络电流,进而得到故障情况下回路的各相电流,从而完成该型输电线路单回线故障的计算。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了所提零序解耦模型的正确性。     

基于改进零序导纳法的单相接地故障选线原理

传统零序导纳法的故障选线方案由于没有考虑到配网系统中三相零序不对称的情况,因此在发生单相接地故障尤其是高阻故障时,零序导纳的计算会出现较大的误差。基于此,提出了计及线路三相零序不对称的改进零序导纳的计算方法和选线方案。首先,分别推导了中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统中,考虑线路不对称条件下的零序导纳的计算公式。其次,根据零序导纳的计算提出了2种接地方式下的改进导纳法的选线方案,同时提出了基于零序导纳的相角差系数的概念并构造了选线判据。最后,通过配电网单相接地故障仿真以及现场试验数据,验证了改进导纳法的选线方案可在线路不对称情况下有效选出故障线路。     

三相分布参数不对称配电线路接地故障检测与消弧技术综述

配电线路普遍存在具有随机差异性的对地分布参数不对称,现有接地故障保护原理往往在配电线路三相分布参数严格对称的基础上提出,如何提升不对称配电线路接地故障检测与消弧的可靠性是当前故障保护应重点解决的问题。该文立足于国内外配电网接地故障保护的研究进展,首先阐述了配电线路三相分布参数不对称形成的因素,探讨了配电线路三相分布参数不对称对系统零序等效模型、零序电压轨迹和绝缘参数测量的影响。然后,论证了配电线路三相分布参数不对称对零序电流和接地电流的影响,梳理归纳了在不对称影响下故障检测与消弧的研究现状。最后,对计及配电线路三相分布参数不对称随机差异性的单相接地故障检测与消弧发展趋势进行了总结与展望,以期为未来接地故障的研究方向提供参考和建议。     

基于中性点电流与零序电流投影量差动的小电阻接地系统高阻接地故障判断方法

在分析小电阻接地系统发生接地故障时故障线路、非故障线路零序电流与中性点电流相量关系的基础上,提出了一种基于中性点电流与线路零序电流投影量差动的高阻接地故障判断方法。接地故障发生后,故障线路经过接地点和系统中性点构成基本的零序回路,由于中性点电流呈阻性,故障线路零序电流在中性点电流上的投影与中性点电流的差值较小,而非故障线路零序电流基本呈容性,非故障线路零序电流在中性点上的投影与中性点电流的差值较大,据此引入比值计算的方法可较为灵敏、可靠地检测出高阻接地故障。分析了线路参数不对称、负荷不对称、系统电压不对称等情况对所提方法的影响,PSCAD仿真结果表明,所提方法能够可靠地检测出高阻接地故障,受各种不对称情况的影响较小,具有较高的灵敏度和可靠性。     

基于分布参数模型的平行双回线故障测距新算法

基于输电线路的分布参数模型，提出利用线路两端电量的同杆平行双回线故障测距算法。根据同向正序电压故障分量沿线分布规律，使用搜索的方法确定故障距离，精确地确定各种对称、不对称跨线故障及单回线故障位置。仿真计算表明该算法测距精度高，且不要求两端数据同步，不需要判别故障类型，不存在伪根，不受线路负荷、系统阻抗和过渡电阻的影响。     

不对称相继速动保护与继电保护整定计算的配合和使用

以110 k V线路保护装置中配置的不对称相继速动保护为研究对象,通过一起110 k V线路区外故障,不对称相继速动保护越级跳闸的电网事故,综合分析了线路的不对称相继速动保护在电网不同运行方式下的应用及与上下级继电保护整定计算定值之间的配合关系,并给出了该保护投入或退出的使用条件。     

基于负序电流的同杆多回线路故障选线研究

基于各类不对称故障时负序网络统一的拓扑结构,研究了负序电流的幅值与相角变化规律。研究结果表明,当多回线路发生单回线不对称故障时,故障线路与非故障线路的负序电流比相角趋于0°或180°,以此作为该类故障的识别依据,并在此基础上借助故障线路和非故障线路的幅值大小关系,进一步选出故障线路。由于回避了多回线中复杂的解耦计算,方便易行。大量的仿真实验验证了该方法的正确性和有效性。     

基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法

超高压混合输电线路电缆区段及架空线区段线路参数不同,因此均匀线路测距方法无法使用。针对混合线路参数特征,提出了基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法。首先研究了混合线路沿线电压序量的快速计算方法。然后针对超高压架空线?电缆混合线路中的不对称故障,提出采用沿线负序电压幅值比较的故障位置定位方法;针对其对称故障,提出采用沿线正序电压变化量幅值比较的故障位置定位方法。EMTDC仿真表明所提算法计算速度快、测距精度高,不要求双端电气量同步,不受过渡电阻影响,且不存在伪根识别问题。     

改进的不对称电力系统故障计算方法

针对高压电网中三相不对称线路的大量出现,传统的对称分量法及其序网连接失效的问题,提出了把电网分块成对称部分和不对称部分,综合应用序分量法和相分量法的改进的故障计算方法。该方法以相分量故障处理方法为依据,在序坐标下化简对称部分,等效到其边界节点,在相坐标下对简化后的网络处理各种简单和复杂故障,采用多态计算技术,以矩阵变换代替传统的数值方程的计算,避免了相分量法计算量大的缺点。用实例验证了这种综合处理方法的优越性。     

改进的不对称电力系统故障计算方法

针对高压电网中三相不对称线路的大量出现,传统的对称分量法及其序网连接失效的问题,提出了把电网分块成对称部分和不对称部分,综合应用序分量法和相分量法的改进的故障计算方法.该方法以相分量故障处理方法为依据,在序坐标下化简对称部分,等效到其边界节点,在相坐标下对简化后的网络处理各种简单和复杂故障,采用多态计算技术,以矩阵变换代替传统的数值方程的计算,避免了相分量法计算量大的缺点.用实例验证了这种综合处理方法的优越性.     

Multifault calculation method for dynamic stability study of electric power systems

For the fault condition in dynamic stability study, balanced faults have mainly been utilized. Recently, however, with the progress of system protective control technologies such as the multiphase reclosing system for a faulted transmission line, the needs for stability software which would be able to calculate simultaneous faults without any restrictions on fault types, total numbers or location, have been increasing. This report presents the newly developed multifault calculation method based on symmetrical components which is able to calculate simultaneous faults without any restrictions on combination of fault types, and total numbers or location. Fault types consist of balanced/ unbalanced ground fault, short-circuit fault, line-out of transmission lines, and short-circuit of series condenser. The proposed method also allows for calculation of faults at an arbitrary location on the line without any topological changes of each symmetrical network even if the faults include line-end faults with ensuring outages. An example was shown to clarify the validity of the proposed method. Moreover, transient stability limits under the various fault conditions also were discussed.     

两种非全相断线对偶性的研究

单相断线和两相断线是三相电网中最常见的两种故障,占纵向不对称故障的绝大多数。因此,分析纵向不对称故障是必要的,一方面要计算非全相运行时的负序分量和零序分量,另一方面要分析非全相运行的电气特点。通过对两种断线故障的分析,应用相分量法和对称分量法,绘制出其等效的复合序网图,计算出各相的相电流和相电压。这两种故障虽然断开形式不同,但二者的物理本质、内在规律,存在明显的相似性。将通过逐项对比分析,着重阐明二者的对偶性。     

An analytical approach for assessment of voltage sags

In this paper, analytical expressions for the calculation of remaining voltages due to fault at bus and along the line are derived. Balanced and unbalanced faults are considered and the effects of different fault distributions are taken into account. The proposed analytical methods are compared with the method of critical distance in order to achieve the acceptability of the proposed method. The developed method is applied to the IEEE 30-bus test system and a real Indian distribution system.     

双凸极电机全桥变换器单相开路故障容错方案

电机驱动系统中变换器是最薄弱、故障出现率最高的环节,故障后电机运行在非平衡状态,长时间工作将导致电机损坏,使整个系统丧失工作能力。因此对驱动系统变换器故障的检测、诊断是提高系统可靠性,实现容错运行的关键。该文对电励磁双凸极电机驱动系统的全桥变换器单相故障进行了分析,对各种故障状态进行了分类;通过将故障桥臂切除,重构系统变换器,使驱动系统能够故障后容错运行,并能够维持系统的输出特性。实验验证了该容错方案能够实现驱动系统从故障状态到容错运行的平滑、可靠切换,有效提高了系统的可靠性。     

Improved phase selector for unbalanced faults during power swings using morphological technique

In order to prevent distance protection from tripping during power swing conditions, a power swing blocking device is often utilized. On the other hand, it has been an increasing requirement to achieve rapid clearance of internal faults during power swings. Accurate phase selection is a prerequisite to selective clearance of faults. An improved unbalanced fault phase selector during a power swing based on series multiresolution morphological gradient (SMMG) transform is proposed in this paper. As a feature extractor from raw signals, SMMG is employed to extract superimposed (fault component) current under the power swing condition in this paper. First, the operating characteristic of the sequence component fault phase selector during power swings is discussed. In order to overcome the disadvantage of the above selector, an improved fault phase selector for unbalanced faults during power swings is then proposed by using SMMG to extract superimposed components of modular current. The efficiency and feasibility of the proposed schemes are proven using a Power Systems Computer-Aided Engineering/Electromagnetic Transients including DC-based simulation on a sample power system.     

直流电网暂态过电压机理与抑制策略

在柔性直流输电系统受扰后,当直流电网存在盈余不平衡功率时,将导致直流过电压问题,进而对IGBT、电容器等器件造成不可逆的损坏。针对直流电网故障下的直流过电压问题,首先分析了不平衡功率导致直流过电压的机理,得到了直流电压与直流电网内不平衡功率的定量关系;然后提出一种抑制直流电压上升的虚拟调制控制策略,并针对单极和双极2种故障类型采取2种不同控制策略;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了四端柔性直流电网仿真模型,验证发生受端短路故障、受端单站闭锁故障和受端单极闭锁故障3种典型故障时所提控制策略的有效性。仿真结果表明,虚拟调制控制策略能有效地延缓直流电压上升速度,与耗能装置配合可以显著降低耗能装置的投入容量。     

一种基于负序网的故障测距方法

根据输电线路上发生不对称故障时 ,负序等值网的特点 ,提出一种新的确定故障点位置的方法。通过对“T”型接线线路的离线分析计算 ,证明本方法具有精度高 ,适用性强等特点     

特高压同杆双回线的环流不平衡及其影响

同杆双回输电线路是特高压输电系统发展的必然趋势。分析了同杆双回线的导线排列形式及其阻抗矩阵的特点,在此基础上研究了同杆双回线电流的序分量,指出除穿越性不平衡电流之外,同杆双回线在正常运行或区外故障情况下可能出现明显的环流不平衡电流,且该环流不平衡受导线排列形式、区外故障类型等因素的影响。通过对特高压同杆双回线的仿真验证,定量分析得到环流不平衡度的大小,并阐述了环流不平衡电流对继电保护以及线路损耗的影响等。     

基于瞬时值的电力系统不对称故障分析方法研究

电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见.不对称故障的分析主要采用相量对称分量法,而该方法在诸多方面存在局限性.文章首先介绍传统对称分量法,并引入动态分析的基本方法,阐述dq0坐标系和120坐标系的特点,建立动态分析模型,列写120坐标系下的网络方程,解出单相短路和两相短路两种典型不对称故障的电流基频分量初始值.最后通过具体算例的演示,比较两种解法的结果,结论是采用瞬时值法同步电机模型的精确性较高.     

基于线路电流二阶导数的中压直流系统故障识别方法

直流线路故障的快速有效识别是基于电压源型换流器的中压直流配电系统发展的关键技术之一。直流线路故障电流上升十分迅速,系统中电力电子器件过载能力小。因此以串入直流线路限流电感的中压直流配电系统为基础,分析直流系统的故障特性,在此基础上提出基于线路电流二阶导数的中压直流配电系统直流线路故障快速识别方案。该方案能够实现故障侧、故障类型及故障线路极性的快速识别,进而实现对线路的保护。最后基于Matlab验证了所提故障检测方案的有效性,并与基于线路电流一阶导数的故障检测方案进行了对比。仿真结果表明所提方法在故障电阻、故障距离及负载发生变化的情况下仍可实现直流线路故障的快速准确检测,且相比基于线路电流一阶导数的直流线路故障检测方案具有更好的选择性。