CVT暂态特性对工频变化量距离保护的影响

结合EMTDC仿真试验分析得知,CVT暂态过程可能引起工频变化量距离保护超越,且超越现象与短路电压角度和系统线路阻抗比(SIR)值密切相关。在此基础上提出防止超越的措施———故障后提高暂态动作门槛。其具体做法是在推导出实时计算SIR值的基础上,根据SIR值自适应地提高动作门槛。EMTDC仿真试验结合保护仿真程序验证了此方案的有效性。     

CVT暂态特性对工频变化量距离保护的影响

结合EMTDC仿真试验分析得知,CVT暂态过程可能引起工频变化量距离保护超越,且超越现象与短路电压角度和系统线路阻抗比(SIR)值密切相关.在此基础上提出防止超越的措施--故障后提高暂态动作门槛.其具体做法是在推导出实时计算SIR值的基础上,根据SIR值自适应地提高动作门槛.EMTDC仿真试验结合保护仿真程序验证了此方案的有效性.     

超高压线路等传变快速距离保护

基于输电线路等传变理论分析可知,电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)的暂态特性会造成参与距离保护计算的电压和电流经过的传变环节不一致,是引起距离保护暂态超越的重要因素。因此提出一种等传变快速距离保护方案,使保护安装处的三相电压和电流与故障点电压经过相同的传变环节,新方法主要包括3个步骤,即故障点电压的重新构造、虚拟数字传变以及求解R-L模型微分方程。ATP仿真结果表明,所提方法能有效地减小了CVT引起的暂态误差,故障后15 ms左右测距误差不超过5%,明显优于基于CVT暂态误差估计或系统线路阻抗比的各种自适应保护算法(测距误差不超过5%一般需要30 ms以上)。     

不受电容式电压互感器暂态特性影响的距离保护

受电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)暂态特性的影响,高压输电线路距离保护易发生暂态超越而误动,影响电力系统的安全稳定运行。提出了一种不受CVT暂态特性影响的距离保护新原理。该原理以CVT能够正确传变工频量为基础,通过基于矩阵束的准确工频量提取方法计算保护安装处电压电流的工频量,利用贝瑞龙模型计算长距离输电线路整定点处的电压和电流,最终以整定点为观测点,通过传统的距离保护算法与方向元件配合确定故障点的位置,该原理不受CVT暂态特性的影响,同时考虑了长距离输电线路分布参数效应对距离保护的影响,具有较好的性能,仿真结果验证了所提算法的有效性。     

基于噪声估计的自适应快速距离保护

继电保护滤波算法的速度和滤波能力间的固有矛盾阻碍了传统继电保护动作速度的进一步提高.提出了一种基于噪声估计的自适应快速距离保护,通过实时检测故障信号的噪声水平来估计滤波算法的误差,并根据误差大小自动调整距离保护的动作门槛,以此获得最佳的动作速度.该保护已在某数字式高压线路保护装置中获得应用.该装置的动模试验结果表明,所提出的自适应快速距离保护可以有效地防止区外故障时的超越,同时在区内故障时具有很快的动作速度.     

绝缘在线监测中电容式电压互感器的误差校正

对引起电容式电压互感器（CVT）稳态误差的相关因素进行了分析。根据CVT结构及参数建立了用于校正CVT稳态误差的参数模型。将该模型输出电压的误差仿真结果与准确级试验结果进行对比，验证了该模型的有效性。基于该模型提出一种绝缘在线监测中实时校正CVT稳态误差的新方法:通过采集测量绕组的输出电压和各二次绕组的负载电流信号，利用基于Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘拟合算法提取信号中的基波分量，结合CVT参数模型的数学方程确定CVT的一次电压。分析结果表明，该方法能够有效减小因系统频率、CVT二次负载大小及功率因数的变化对CVT比差及角差的影响，为二次监测设备提供高精度的电压信号。     

一种消除CVT暂态超越的新方法

高压线路保护中,当系统发生故障时,由于电压的降落,CVT将产生暂态效应,可能引起正方向距离保护的暂态超越。传统消除CVT暂态超越的方法是延时,这样就牺牲了保护的速动性。论文发现不同保护算法产生暂态超越的时刻是不同的,据此提出基于多种傅氏算法相配合来消除CVT暂态超越的新方法,EMTP仿真表明区外故障时,新方法可以在较短时内做出正确判断,可靠保证保护不误动;而区内故障时,新方法相较传统保护更为速动,从而全面提升了其性能。     

一种消除CVT暂态超越的新方法

高压线路保护中,当系统发生故障时,由于电压的降落,CVT将产生暂态效应,可能引起正方向距离保护的暂态超越.传统消除CVT暂态超越的方法是延时,这样就牺牲了保护的速动性.论文发现不同保护算法产生暂态超越的时刻是不同的,据此提出基于多种傅氏算法相配合来消除CVT暂态超越的新方法,EMTP仿真表明区外故障时,新方法可以在较短时内做出正确判断,可靠保证保护不误动;而区内故障时,新方法相较传统保护更为速动,从而全面提升了其性能.     

基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计法

传统考虑保护动作特性的电压暂降频次估计法需要获取详尽的保护配置信息,然而配电网保护配置多样,在不同因素如过渡电阻、运行方式、故障类型等的影响下,阶段式保护各级保护区可能产生较大变化,采用传统方法对电压暂降持续时间进行评估可能会产生较大误差.文中提出一种基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计方法,在未知线路保护配置基础上,基于电压暂降历史监测数据与保护动作信息,采用改进K-means聚类算法,对电压暂降幅值-持续时间进行聚类分析,推断线路保护配置情况,计算保护动作时间与保护动作电压.根据计算结果,在考虑不同故障类型、不同运行方式及不同过渡阻抗的情况下进行配电网电压暂降频次估计.在IEEE RBTS-6母线测试系统的母线5配电网中进行仿真,验证了文中方法的有效性和优越性.     

基于虚拟电容式电压互感器的能量平衡保护

容式电压互感器(CVT)传变特性使继电保护装置获得二次电压和电流瞬时值不再满足被保护输电线路分布参数模型，影响了能量平衡保护的可靠性。该文提出基于虚拟CVT的能量平衡保护新方案。该方案将保护获得的电流量经过虚拟数字CVT传变后，再进行能量平衡保护计算。为论证基于虚拟CVT能量平衡保护的可靠性，文中从理论上分析均匀输电线路分布的电压和电流量经过同样的CVT传变后，暂态电压与电流的相互关系仍满足输电线路分布参数模型，并进一步推论出线路分布电压和电流量经过相同的线性电路传变后其相互关系也不发生改变，这就为输电线路保护应用传变后信息量提供了理论参考。最后用ATP仿真验证基于虚拟CVT能量平衡保护新方案。     

An adaptive distance relay based on transient error estimation of CVT

Simple delay solutions are usually used to prevent transient overreach caused by the transient error of a capacitor voltage transformer (CVT), which is very harmful to the safety and stability of operation of the power system. A proposed real-time CVT transient error estimation approach based on the chosen fundamental wave algorithm and the rated CVT parameters consists of two stages. The first stage obtains the error coefficient. The second stage estimates the measured error of the voltage amplitude according to the secondary side voltage. A novel adaptive distance relay approach is proposed, which can adjust operating thresholds according to the error. The approach hardly affects the performance for lines of normal length and operates rapidly for short lines with close-in faults, which is verified by the simulation studies. The overall performance is improved greatly in comparison with the general approach for distance relays.     

基于PRONY算法的电容式电压互感器暂态基波辨识

为克服电容式电压互感器（CVT）的暂态过程引起的故障电压的测量误差，从而引起距离保护的超越，该文提出了一种基于Prony算法的新方法：在对系统进行仔细的考察后，确定了计算所需的阶数，并在考虑噪声的基础上直接计算CVT暂态信号中的基波分量，不需知道任何CVT参数，仅用1个周波左右的时间即可得到正确的值。文中以EMTP（电磁暂态仿真软件）的信号作为源信号，将Prony算法与全波傅立叶算法相比较，比较结果验证了算法的可行性与正确性。     

克服电容式电压互感器暂态超越的新方法

为克服高压电网中普遍使用的电容式电压互感器(CVT)的暂态过程引起的故障二次电压的测量误差,从而导致距离保护的超越,在分析了故障时CVT的二次电压信号特点及传统的微机保护算法的缺陷,提出一种改进全波与改进半波傅氏算法相配合的新方法;该方法区别与其他方法不需知道CVT的内部参数,不需栖牲保护的速动性,运算速度快,有效滤除...     

电容式电压互感器暂态误差的数字校正方法

电容式电压互感器(CVT)在输入电压信号发生突变时，其输出不能很快地跟随一次电压的变化而形成暂态误差。文中提出了应用CVT模型消除这一误差的数字校正方法。该方法利用改进欧拉法解代表CVT模型的一阶微分方程组，计算量小；还利用了叠加原理解决了算法的初值求解问题。数字仿真结果证明了该方法的有效性。利用该方法可为反应暂态原理的电力系统快速保护和测距装置提供准确的电压信号。     

一种考虑铁心磁滞特性的CVT电压补偿算法

针对CVT铁心磁滞饱和特性影响其测量准确度的问题,通过对CVT模型进行分析,发现CVT测量误差主要来自励磁电流非正弦分量引起的电容器和调节电抗器的压降。提出一种考虑铁心磁滞特性的CVT二次电压补偿算法。该算法考虑了铁心磁滞特性的影响,通过计算出CVT中分压电容器和电抗器的压降,并将其补偿到二次电压测量值来获得一次侧电压的准确值。仿真结果验证了该算法的可行性,证明该算法在稳态和故障时均能减小CVT的测量误差,明显提高CVT电压测量准确性。此外,该算法计算量较小,过程较简单,有利于提高计量或继电保护器设备的工作效率。     

基于积分等值变换的电容式电压互感器暂态误差校正方法

电容式电压互感器(CVT)的暂态传变误差有可能导致继电保护装置的不正确动作.为解决该问题,提出了一种基于积分等值变换的CVT暂态误差校正方法.利用梯形积分等值变换,将CVT高阶等值电路转化为t时刻仅包含电流源、电阻和输入电压源的直流电路,然后建立其节点电压方程,只需求解简单的线性方程组就能够由采集到的CVT二次电压精确地计算出一次电压.通过正常分量与故障分量的分解来解决算法的初始值问题;利用数字低通滤波器来抑制高频干扰信号对算法的影响.仿真结果证明了该方法的准确性和有效性.     

短线路两相短路时距离保护误差分析

距离保护在高压及超高压输电线路得到广泛应用,随着国内电网建设的加强,高压输电线路的长度越来越短,特别是城市电网中,短线路不断增多,但是短线路在两相短路时,由于测量电压的误差会放大,可能引起距离保护的超越。推导了短线路两相短路时电压测量误差的计算公式,分析了该误差对距离保护的影响。     

基于双回线环流的时域法故障定位

该文提出了一种利用双端电流量实现双回线故障定位的时域测距算法。该算法利用双回线环流网与两侧系统无关且两端电压为零的特点，只用线路两端的电流量，就可计算出环流网的沿线电压分布，并根据从两端计算得到的电压分布差值在故障点处最小的原理实现测距。由于避免了使用电压量，故该测距原理不受电容式电压互感器(CVT)不能传变高频电压暂态信号的限制，该算法能够利用故障全过程的任何一段数据实现测距，且该算法所需数据窗短，只要略大于被测线路传输时问的2倍即可。该算法采用分布参数线模，克服了忽略线路电容带来的误差，适用于高压长距离输电线。仿真结果表明：测距误差将小于0．15km，且测距精度不受故障类型和过渡电阻的影响。