基于相关度的发电机采样值差动保护

提出利用发电机机端和中性点侧电流的采样值波形的相关度来区分内部相间故障和外部故障。分析了数据窗的长度，两侧电流的幅值、相位，以及采样的同步对相关度的影响。利用短数据窗来连续计算相关度，并根据多点相关度的情况可以清楚地区分内部相间和外部故障。提出了基于相关度的发电机采样值完全纵差保护新判据，理论分析和仿真验证了该判据能够快速、可靠地切除内部故障；外部故障时，即使电流互感器严重饱和也不会误动。基于这种方法的判据能够在小于1／4周期内可靠动作，且不受频率偏移的影响。     

母线采样值差动保护数据窗选取方法研究

采样值差动保护动作行为的正确性取决于数据窗选取的准确性。文中基于电流互感器(current transformer,CT)的磁滞特性,分别对母差区内外故障情况下制动电流与差动电流瞬时值和变化率的特征进行分析,在此基础上,提出一种应用于母线采样值差动保护的数据窗选取方法:首先选取数据窗特征点,再由数据窗特征点倒推数据窗起始点,并进行了实时数字仿真(real time digital simulation,RTDS)验证。本采样值差动保护原理不受系统频率、电流非周期分量及CT传变特性等影响,在区外转区内复杂故障情况下,依然可以保证差动保护动作的快速性和可靠性,数据窗选取方法精准可靠,提高了采样值差动保护动作的灵敏性。     

采样值电流差动保护原理的研究

对采样值电流差动保护的原理与常规电流差动保护进行了比较研究,同时讨论了采样值电流差动保护中存在的动作边界变化区的特殊问题,定量给出了不同采样速率时动作边界变化区的范围,并简单说明了采样值电流差动保护动作出口的适宜速度。     

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。     

基于采样值差动原理的低频输电线路差动保护研究

低频输电线路发生区内故障时,因线路两端M3C（模块化多电平矩阵变换器）对故障电流幅值、相位的限制,使得两侧电流呈现穿越特性,进而造成传统基于相量的线路差动保护灵敏度降低甚至拒动。为解决上述问题,首先基于低频输电系统架构分析了线路故障后的电气特征及相量差动保护适应性;随后结合采样值差动原理,给出了3个基于采样值的逻辑判据,与稳态量差流门槛及低比率制动方程共同构成适用于低频输电线路的差动保护实现方法;最后在RTDS（实时数字仿真系统）中搭建了低频输电系统模型,通过对低频线路区内、区外不同类型故障的仿真分析,验证了该方法在低频输电线路中的有效性,为后续工程应用奠定了基础。     

用于线路差动保护的电流互感器饱和判据

高压、超高压输电线路由于短路容量大,在短线路等特殊情况下区外故障会引起电流互感器饱和,使电流差动保护误动作,采用提高差动门槛及比例制动系数的方法会降低差动保护的灵敏度,增加保护的动作时间。介绍了一种短数据窗与分段积分法相结合的电流互感器饱和识别方法,该方法使电流差动保护能在区外故障,电流互感器饱和时不误动作;在区内故障时可靠动作,快速切除故障。目前,该方法已成功应用于基于32位DSP的数字式光纤电流差动保护装置。     

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。     

基于故障分量的采样值相关差动母线保护

针对采样值差动保护动作边界不易确定并易受干扰的问题,提出一种基于故障分量的采样值相关差动母线保护新方法,利用母线区内、外故障时故障分量差电流和制动电流的相关度大小和分布规律来识别故障。该方法采用短数据窗连续计算相关度,计算结果为采样值积分归一化值,对不良数据和电流互感器饱和有较强的抵御能力,动作边界确定,定值整定简单。动模试验结果表明：该方法能够快速、可靠地切除母线故障,具有较好的保护性能和一定的实用价值。     

新型数字线路电流差动保护原理及其应用

提出了研究线路电流差动保护的新概念：不局限于基尔霍夫定律,直接研究区内、外短路时线路两侧电流的关系。对于采样值突变量差动继电器,在以线路两侧电流为横、纵坐标的笛卡尔坐标系中研究;对于相电流突变量差动继电器,定义线路两侧电流的相量比,在电流复平面上研究;对于差动阻抗继电器,定义差动电压与差动电流的比,在阻抗复平面上研究。上述研究手段直观,得出的继电器动作区域性能优良,不需要补偿线路电容电流。     

基于采样值相关度比较的母线保护方案

对母线各支路电流采样值在每个采样点进行数据处理,将处理结果作为计算相关度的依据,利用其在母线区内外故障及电流互感器饱和时的波形相关度特点,构造出具有自适应制动特性的母线保护判据。该判据基于瞬时采样值并综合多个采样值的信息来区分母线区内外故障,计算数据窗长较短,对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力。大量的动模实验表明:该判据能够快速、可靠地判别母线区内外故障,并具有一定的抗电流互感器饱和能力,在母线区内故障有汲出电流的情况下,保护灵敏度不受影响,定值整定借鉴传统比率差动的整定思想,简单易行,配合形态滤波等快速前置滤波单元,可构成一种较理想的母线主保护方案。     

基于采样值相关度的变压器差动保护

为提高变压器微机保护性能,提出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新判据,利用变压器两侧电流的采样值波形的相关度来有效识别变压器内部故障和外部故障。在详细分析两种相关度计算公式对新判据影响的基础上,利用HYBRISIM进行了大量的仿真实验。仿真表明该判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障。由于借鉴了常规比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,具有在工程中良好的实际应用价值。     

变压器采样值差动保护误动分析及改进

结合一次220kV主变空投时采样值差动保护误动的案例,对变压器采样值差动保护误动的原因进行了详细分析,提出了一种新的改进方法。通过对现场录波数据进行分析,发现励磁涌流间断角消失是导致采样值差动保护误动的主要原因。新方法一方面通过对差动电流进行差分算法,可以部分恢复间断角,消除了CT饱和引起的反向电流的影响;另一方面,通过对采样值差动启动定值进行合理的选取,在不降低灵敏度的前提下,可以有效防止误动。大量的动模试验和现场应用表明,该改进方法能有效提高采样值差动保护抗励磁涌流的能力。     

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。     

母线保护抗TA饱和综合判据的研究

母线区外故障时,由于带铁心TA激磁电感的非线性特性,强大的短路电流及较大的非周期分量都可能使TA进入深度饱和状态,此时TA的励磁阻抗将变得很小,一次电流大部分流入励磁支路,导致TA输出电流很小,使得母线保护差动电流很大,如果不采取一定的措施,极易发生误动。该文针对电流互感器饱和对微机母线差动保护的影响提出了一个结合了同步识别法和基于瞬时采样值差值法的综合判据,并用动模录波进行了实验验证。实验表明该综合判据具有很强的抗TA饱和能力。     

数字差动保护抗电流互感器饱和的线性区方案

主设备保护通常采用差动原理作为主保护原理,随着数字保护在电力系统的广泛应用,存在电流互感器（TA）暂态饱和易引起差动保护误动的问题。数字差动保护抗TA饱和的线性区方案是建立在TA暂态饱和时一次电流每个周期过零时始终存在一定的线性传变区域的理论基础上,对TA传变的数据取最小的线性区选择方法,动作电流采用半波傅里叶滤波算法计算,制动电流采用全波傅里叶滤波算法计算,构成比率制动差动保护。该方案原理简单、实现方便,动模录波数据说明该方案能够基本消除区外故障TA暂态饱和引起差动保护误动的情况,可直接应用于变压器差动保护、发变组差动保护和母线差动保护,应用前景良好。