可视化继电保护定值仿真校核系统的研究与开发

针对电力系统继电保护整定计算出的定值无法通过实际故障来验证其选择性和灵敏度的问题,深入研究了继电保护仿真技术,结合定值判断法和逻辑判断法的优点,提出了一种基于故障计算和智能搜索的简化的继电保护定值仿真方法,利用这种仿真算法,结合计算机可视化技术和数据库技术,开发出一种可视化的继电保护定值仿真校核系统。该仿真校核系统快速直观地实现了保护定值的校核和动作行为的仿真,同时实现了图形操作和数据管理的功能,具有很好的实用价值和应用前景,对继电保护在线整定与校核具有一定的参考价值。     

电网继电保护动作仿真软件开发

结合电力网的实际结构及运行特点,利用定值判断法,采用面向对象的程序设计思想开发了基于图形界面的电网继电保护动作仿真系统.该系统可模拟电网在实际故障中的保护动作情况,通过调用故障计算模块得到故障下各保护处测量值,与系统保护整定值进行比较判断,得到保护仿真结果,实现对全网保护整定值的校验.提出了面向装置的距离保护整定值校验思想,保证了保护动作仿真功能的正确性和有效性.该系统通用性好、使用灵活,具有较大的实用价值.     

继电保护装置动作逻辑的数字仿真系统

目前电力系统的运行方式复杂、变化频繁,给继电保护的运行分析带来很大的困难.通过利用计算机软件来模拟实际故障情况下继电保护装置的动作行为,可以进行保护装置定值的校验、保护装置动作逻辑考核、保护动作回放等继电保护运行特性的分析工作.文中通过采集故障录波数据仿真实际电力系统继电保护装置动作逻辑,以保护元件作为动作仿真对象,以保护元件的动作特性等作为判据,开发面向不同保护厂家的精确到保护内部元件动作特性的继电保护装置模型,通过拓扑分析实现真正意义上的图形化界面的继电保护装置动作全过程仿真.     

继电保护原理性运行失效概率模型

建立了继电保护原理性运行失效的双层概率模型,即基于赋时Petri网的保护逻辑动态层和基于模糊Petri网的概率信息层。该模型不仅能够进行保护逻辑的动态仿真,而且能够根据系统运行方式、保护定值和保护逻辑,定量计算保护系统运行过程中由继电保护原理引起的运行失效概率,对继电保护动作特性与特定故障匹配程度的随机性分析具有参考价值。     

基于保护机理的隐性故障识别方法

继电保护隐性故障严重影响电力系统的安全可靠运行,尤其是保护整定方面存在的隐患不易被发现,可能扩大停电范围甚至造成连锁故障.对此,提出一种继电保护系统隐性故障识别方法.首先,建立了系统拓扑中线路、元件、断路器的编码规则,并根据编码和断路器跳闸情况确定疑似故障区域.其次,根据保护启动、动作及断路器跳闸的相关性,结合各保护配合关系,建立了保护动作逻辑关系式.再次,基于实际情况与预期情况最大吻合原则建立目标函数,采用优化算法求解,并通过对比得到隐性故障位置.案例分析表明,所提方法能有效发现保护定值和保护配合等软件类隐性故障.     

继电保护整定计算专家系统的应用

文章介绍了一种“继电保护故障分析整定管理及仿真系统”，该系统提供了绘制电网一次系统图的图形建模环境，能在系统图上进行可视化的整定计算和故障分析，并可实现保护定值校核以及保护动作仿真，同时提供满足用户个性化要求的定值单和其他数据结果报表。一方面可以提高工作效率，另一方面，大大提高了继电保护整定计算过程中各种运行方式下的故障分析能力，使全网的继电保护配置更加合理、准确。     

基于图形界面的110 kV电网继电保护开关状态仿真系统

应用面向对象的编程技术,研制成功电网拓扑图形与后台数据库相结合的继电保护开关状态仿真系统。系统由图形界面,参数和定值管理,短路电流计算,开关状态仿真等几部分组成,全部功能都可以通过对图形界面的操作完成,系统可以直接模拟设置故障点,故障类型并根据相应的保护配置,数据库中的定值及短路电流值的调用,启动元件 作情况来判断相应继电保护是否动作及开关的状态,据此提出了用开关集合的概念来校核二次设备配置及定值的正确性,并采用了智能搜索方法,完成后备保护的仿真,系统安全可靠,使用方便灵活,具有很大的实用价值。     

基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究

应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较。仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析。以变压器差动保护为例,研究比较了常规比率差动、复式比率差动、故障分量比率差动元件的工作原理,分析了二次谐波、波形对称原理识别励磁涌流的方法,构建了相应的保护模块并进行了仿真和比较。仿真结果说明仿真系统可考核保护的各元件判据、动作定值、动作逻辑和分析特殊故障条件下保护内部元件的动作特性,实现保护动作全过程的闭环仿真。     

调度员培训仿真系统(DTS)继电保护模块的开发

定值比较法和逻辑比较法是调度员培训仿真系统(DTS)中继电保护仿真的主要实现方法,当前,单纯的使用其中一种方法很难同时满足继电保护仿真中实时性与逼真性的要求。采用定值比较法,有些参量(如零序电流,瓦斯含量等)难以得到;采用逻辑比较法,复杂网络线路之间的拓扑关系复杂,线路主保护与相邻线路后备保护之间的逻辑关系配合难以实现。分析了两种继电保护仿真方法的特点,形成了以逻辑法为主,定值法为辅的继电保护仿真设计思想,并基于该设计思想构建了相应的各类继电保护仿真模块。算例表明,用该方法设计的DTS继电保护仿真模型,能较好地满足仿真计算速度和仿真逼真性的要求。     

继电保护系统隐性故障识别方法及软件设计与实现

继电保护系统的隐性故障可能引起保护误动或拒动,并影响电力系统的安全稳定运行,但目前还没有通用的识别系统。设计实现了带有案例模板库的继电保护隐性故障识别软件。首先建立了一套适用于逻辑判断和分析计算的编码方法。其次,建立了保护逻辑库,根据拓扑信息、保护启动、动作及保护配合关系识别可能存在的隐性故障。最后研究了隐性故障识别方法并设计了隐性故障识别软件。案例分析表明该软件能有效识别继电保护软件型隐性故障,具有较强的普适性。     

高压电网死区保护研究综述

电力系统内部存在着各种形式的死区故障,准确、快速地切除死区故障直接关系到电力系统的安全稳定运行。详细介绍了主要几种常见的死区故障及其产生的原因,分析了典型死区保护逻辑的不足:即保护动作时间长且扩大了事故范围。综述了各类死区故障研究的现状,并对各种切除死区故障保护方案的优缺点作出评述。最后在现有研究的基础上,提出了死区保护研究的几点建议与设想,为后续开展研究提供借鉴与参考。     

新型保护测控一体化装置的研制

简述了新型保护测控一体化装置的硬件、软件设计。该装置充分发挥了微机技术的优势,集 中了多种实用的继电保护新技术。灵活的继电保护段配置,有效简化了用户的定值管理,方便装置 维护,提高了装置运行可靠性。实用的保护动作过程可视化功能忠实再现装置的动作过程,利于用 户详细直观地分析系统的扰动和装置的动作行为。     

两种方向距离继电器的动作特性

研究了以“距离测量电压”为基础构成的两种距离继电器：方向距离继电器和多相补偿距离继电器。通过分析当保护安装处背后发生单相和两相接地故障时其非故障相元件的动作行为，指出了以距离测量电压为基础构成的距离元件存在的问题。解决的办法有两种：在满足一定条件时用零序功率反方向元件闭锁可能误动的元件；对于微机保护可采取先选相后测量的方法。     

一种继电保护应用软件仿真验证系统的设计

针对电力系统暂态故障时间短导致使用仿真器调试不便的缺陷,运用MATLAB与C混合编程方式,在PC平台上实现了对继电保护装置保护应用程序的仿真验证。采用MEX函数接口实现读取故障波形和MATLAB仿真波形,并将数据转化为电流、电压通道的数据流,实现对继电保护故障的模拟。该系统可直接移植DSP程序代码,保证了保护应用代码与仿真验证代码的一致性,提供了脱离继电保护装置的试验验证环境,能使用各种录波波形验证保护程序逻辑。在设备运行过程中,针对现场故障,可采用该系统进行单步跟踪调试,准确判断装置保护程序逻辑正确性。实际运行表明,本系统不依赖于保护装置硬件,缩短了新型继电保护装置的研发流程,提高了研发效率。     

微机式自适应馈线保护的研究和开发

提出了自适应速断保护和过电流保护的原理及其实现方法,并在此基础 上研制出WXB32型微机式自适应馈线保护装置。该装置充分发 挥了微机的智能作用,使速断保护和过电流保护能根据当前电力系统运行方式 和故障状态,实时、在线、自动地计算和整定保护定值,从而使保护的性能处于最佳状态。     

基于SVG的可视化技术在继电保护定值在线 校核系统中的应用

随着越来越多的电力自动化系统集成于调度自动化平台,图形系统的标准化与图形共享是电力自动化系统研究的重要方向之一。针对目前继电保护定值在线校核系统图形建模存在的问题,提出了从整定计算系统、故障信息系统中导出图形文件再导入到定值在线校核系统的方案,实现了上述系统图形之间的无缝连接,达到了图形共享的目的。在简要分析继电保护定值校核图形交互、数据可视化需求的基础上,采用.Net平台反射机制与JavaScript函数之间相互通信,实现了继电保护定值校核结果的动态刷新与良好交互。通过采用多种展示手段,很好地实现了告警功能。目前,所采用的方案在某省级电网公司在线校核系统中得到了成功应用。     

低压干馈式交流舰船网络保护措施研究

对常用低压干馈式舰船电力网路继电保护措施进行研究.总结分析了该类网络在实现保护时需要考虑的结构特点.对干馈式的四种网络形式进行具体的保护措施讨论,将现有的经典保护手段--过电流保护加时间原则用入其中,观察其效果,分析这种方法在低压干馈式网络中应用的优劣,然后针对现有方法的不足加入新的判断单元,对系统整体保护手段进行改进.同时,把差动保护引入低压干馈式的多种网络形式中,结合之前的研究进行详细的对比分析.整个研究过程用PSCAD软件仿真实现,可为研究不同电压等级和不同网络形式的舰船电网保护措施提供参考.     

继电保护的柔性动作特性

分析了传统继电保护特性的不足,提出了继电保护的柔性动作特性概念,即根据保护对象的故障特征采用多种判据确定动作特性。相比采用单一判据的继电保护刚性特性,柔性动作特性适用于故障特征不显著的情形。介绍了继电保护柔性动作特性的应用场合,包括变压器励磁涌流识别、距离保护振荡闭锁开放条件、高阻接地故障的速动性与准确性等,展望了继电保护柔性动作特性的应用前景。     

面向多能互补微网的故障辨识与继电保护算法

由于含有多种具有互补特性的分布式电源,多能互补微电网在能源综合利用、供电可靠性和运行经济性方面具有明显的优势。然而与传统配电网相比,各类分布式电源的并入导致微电网拓扑结构和运行方式变得更为复杂,并网和离网运行对应的故障特性存在差异,使得传统继电保护方案难以满足此类微电网保护的要求。针对这一问题,首先围绕传统继电保方案的不足展开讨论,分析微电网网内故障特点,继而提出一种适用于微电网的改进故障辨识算法,以实现对网内故障的快速准确辨识。综合考虑多能互补微网继电保护的需求,结合改进故障辨识算法,将改进电流差动保护与广域自适应电流速断保护相结合,提出一种适用于微电网分布式电源上下游线路的综合继电保护算法,在缩小故障影响范围的基础上,提高保护响应速度并降低保护拒动的概率。最后,利用RT-LAB实时仿真系统构建含风、光、储、微型燃气轮机等分布式电源在内的多能互补微网模型,通过网内模拟不同类型故障,验证了所提故障辨识和继电保算法的有效性。     

方向高频保护负序功率方向元件的非全相运行性能分析

着重分析了负序方向元件在超高压线路中非全相运行时的工作情况，比较了各种电容电流补偿方法对负序方向高频保护元件的影响。EMTP仿真结果表明，线路两侧断线又发生故障时，基于故障分量的负序方向元件可以正确动作。