基于WAMS的潮流转移识别算法

针对威胁电网安全运行的连锁跳闸问题,分析了现有后备保护存在的缺陷,提出了一种基于广域测量系统的潮流转移识别算法,引入了用于估算发生潮流转移后电网潮流分布的潮流转移因子的概念,并给出了严格的定义与计算方法,提出了可识别潮流转移的广域后备保护方案.在3机系统进行了潮流转移仿真,结果表明该广域后备保护方案具有良好的识别潮流转移能力.     

基于潮流转移因子的减载策略研究

针对现有后备保护方案不能解决潮流转移引起的连锁跳闸问题,提出一种基于广域测量系统(WAMS)的自动切负荷控制策略,使广域后备保护与自动切负荷装置有效结合在一起.通过以4机11节点系统为例进行的潮流转移和减载策略仿真计算,证明此方案具有可行性.     

基于序电流相位比较和幅值比较的广域后备保护方法

基于广域测量系统(WAMS)和同步数字体系(SDH)光纤环网的广泛应用,广域继电保护有助于解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时引起级联跳闸等问题成为目前研究的热点之一。本文基于分区域分布集中式广域继电保护系统结构,提出一种新型广域后备保护方法,该方法结合系统故障时线路序电压和序电流的分布特点,实时监视分区域各母线序电压的启动,通过对启动母线序电压进行排序选出疑似故障线路,并利用疑似线路两侧的序电流相位和幅值比较构成广域后备保护故障线路识别判据:区外故障时,电流相位相同,大小相等;区外故障时,电流相位相反,大小不定。该方法只需上传故障疑似线路信息,减小了系统的通信量和计算量,同时采用分布参数线路模型消除线路分布电容的影响。该方法原理简洁,易于整定,且适用于系统高阻接地、非全相运行、转换性故障及潮流转移等复杂运行工况,IEEE 10机39节点系统仿真结果表明了算法的有效性和适应性。     

基于广域保护系统的距离后备保护整定方案

电网中发生潮流转移现象后,受影响的输电线路会承受大量的转移负荷,进入过负荷运行状态。距离保护后备段的整定要求躲开线路正常运行时的最小负荷阻抗,因此潮流转移带来的线路过负荷将会对距离保护后备段带来显著影响。针对这一情况,提出了一种能够应对潮流转移情况的距离后备保护整定方案。该方案基于广域保护系统,利用WAMS可测幅值与相角的特点快速计算线路的视在阻抗值。然后根据线路视在阻抗的变化幅度确定线路所承受的转移负荷比例,针对线路不同的过负荷状态进行与之对应的后备保护整定值调整,既防止过负荷线路上的后备保护发生误动,又使后备保护保有正确识别短路故障的能力。最后将整定信息与负荷波动情况上传至调度中心,为调度中心进行负荷控制提供辅助决策,并依据调度中心的决策进一步调整后备保护的整定值,直至线路恢复正常的负荷输送状态。以新英格兰10机39节点系统为样例,采用BPA仿真验证了该方案的有效性。     

电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

关于广域后备保护研究的综述

分析基于广域信息的后备保护的主要保护原理,包括:广域电流差动保护、基于广域信息的自适应保护、基于专家系统的广域后备保护、基于潮流转移识别的广域后备保护以及基于复杂网络原理的广域后备保护。简单说明了各种广域后备保护优缺点。基于广域信息的后备保护已成为目前研究的热点,随着智能电网的不断发展,广域后备保护技术将会得到不断的改善。     

不受潮流转移影响的距离后备保护动作特性自适应调节研究

线路切除带来的潮流转移和后备保护不合理的动作可能引发连锁跳闸事件,甚至导致大停电事故.为此,分析了传统线路距离后备保护的局限性,研究了基于潮流转移识别的线路后备距离保护新方案.针对距离Ⅲ段由于潮流转移引起误动的问题,提出了自适应调节保护动作特性的方法.PSASP的仿真计算结果表明,线路后备保护在识别潮流转移后,通过自适应调节保护的动作特性,既可避免由于潮流转移引起的误动作,也可在线路发生故障时不失去线路后备保护的功能.     

避免事故过负荷条件下远后备保护不合理动作的解决方案

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电的重要因素之一,基于此,针对距离保护 III 段在事故过负荷下的不合理动作问题,进行基于广域测量系统信息的广域后备保护、基于就地信息的过负荷限制和基于站域共享信息的过负荷识别及闭锁3类研究。总结了国内外提出的解决该问题的方案,分析了现有研究存在的问题,指出了需要研究和解决的关键问题。     

故障动态过程对潮流转移识别的影响分析

潮流转移识别是避免远后备保护不合理动作的必要手段.文中阐述了基于广域信息识别潮流转移的原理,分析了故障动态过程对潮流转移识别的影响,并指出了基于广域信息识别潮流转移立足于最终结果的局限性.同时分析了非故障线路在某些故障情况下被不合理切除的案例,探讨了结合本地信息识别潮流转移的必要性,并指出了下一步的研究方向.     

基于在线自组织同步MAS的电网广域保护系统

介绍了电网广域保护的定义、作用、构建模式、体系结构和关键技术,提出了一种电网广域保护新方案。所提广域保护系统基于在线自组织同步MAS,其中的所有智能体(Agent)由广域精确同步脉冲驱动实现时间同步,提高了广域保护系统的实时性;依据功能需求和预定规则在线自组织成多个基于MAS的子系统,以灵活实现不同层次和不同功能的广域保护子系统;具备实现广域后备保护及协调主保护、安稳措施的能力。详细描述了所提技术方案,并讨论了与常规保护和稳定控制装置的配合问题。     

计及暂态过程的多支路切除潮流转移识别算法研究

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素，严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对多支路连锁切除事件引发的潮流转移问题，将潮流转移因子进一步从单支路切除情况推广到多条支路连锁切除的情况，根据潮流在支路间的折返过程推导了发生多支路连锁切除事件时潮流转移因子的计算公式；并在结合计及暂态过程的支路电流估算的基础上，提出了发生多支路连锁切除事件后，基于广域测量系统(WAMS)有限测点下的支路电流估算方法与潮流转移识别算法。新英格兰10机系统仿真结果验证了文中提出的支路电流估算方法与潮流转移识别算法的有效性。     

基于故障电压比较的广域后备保护新算法

提出了一种基于故障电压比较的广域后备保护新算法,有助于解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时易误动等问题。该算法利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值推算另一侧电压故障分量,以推算值与测量值的比值识别故障元件。并通过故障区域检测降低广域信息传输量,加快故障元件识别速度。该算法原理简洁,对保护范围内多点量测数据的同步性要求较低。基于川渝500kV电网测试系统的仿真结果表明,该算法在电网高阻接地、非全相运行、故障转换及重负荷转移等情况下均具有良好的动作性能。     

基于智能多代理技术的广域电网协调保护系统

结合智能多代理系统(multi-agent system，MAS)的技术特点，提出建立基于MAS的广域电网保护协调系统。该系统的保护代理模型采用慎思型的理性智能体(BDI)结构，各代理间通信采用知识提取及操控语言(KQML)，实现了各保护代理间的信息交换和协调配合。文章以差动保护为例，重点阐述了主、后备保护区的动态划分，提出了保护动作规则和协调机制，提高了保护系统对电网结构变化的灵活适应能力。     

基于CORBA的混杂MAS广域后备保护系统设计

为避免系统瓦解,优化后备保护系统的性能,使保护和控制实时沟通,互相配合,提出了后备保护系统,它是将一个地区内不同电压等级,不同变电站的所有后备保护人工智能化,并通过光纤网组合成的一个基于CORBA的大型混杂MAS的分层分布式广域后备保护系统。该系统分为区域级、变电站级后备保护系统中心MAS以及元件Agent三级结构,利用MAS和CORBA技术实现系统的各部分的自治和各部分之间的交互活动。针对断路器失灵、过负荷、重合闸的情况通过调整后备保护系统的动作时间、动作方式以及向稳控装置发控制信号,实现保护与控制的相互配合。动模实验证明该系统及优化策略切实可行、易于实现。     

电力系统新型广域后备保护系统的设计

提出了一种新型广域后备保护系统的设计,该系统从整个电网的角度基于多点测量信息对电力系统的故障进行分析,有效解决了常规后备保护出现的级联跳闸等技术难题,增强了电力系统安全运行的可靠性.文中讲述了该广域后备保护系统的组成、功能,并比较了该广域后备保护系统与传统后备保护相比的优点.     

电网安全稳定控制系统跳闸判据研究

针对传统电网安全稳定控制装置中广泛使用的无故障跳闸判据在潮流转移后对轻载线路可能误判为跳闸的问题,以分层区域集中式广域保护结构为例,基于分布系数法识别系统潮流转移,提出并分析一种新型综合跳闸判据。     

An adaptive limited wide area differential protection for power grid with microsources

The operation mode of power grids with intermittent distributed generations (DGs) changes frequently due to the bidirectional power flow. In comparison with the conventional grids, the protection relays in power grids with micro-sources are more difficult to set. To tackle this problem, this paper proposes an extended bus differential protection (EBDP) strategy based on the limited wide area (LWA). In this method, the micro-grids are divided into several protection areas at the core of the bus. The whole protection areas are protected by the wide area current differential relays, which are also configured to protect each component in this protection area. Moreover, the protection areas can be changed adaptively according to the power flow direction. Finally, a micro-grid model with multiple DGs is developed using the PSCAD/EMTDC platform. The simulation results indicate that the proposed adaptive limited wide area differential protection (LWADP) has better performance than the traditional relaying protection in detecting the faulty area in micro-grids and isolating the fault, and can be widely utilized in larger micro-grids.     

An adaptive limited wide area differential protection for power grid with microsources

The operation mode of power grids with intermittent distributed generations (DGs) changes frequently due to the bidirectional power flow. In comparison with the conventional grids, the protection relays in power grids with micro-sources are more difficult to set. To tackle this problem, this paper proposes an extended bus differential protection (EBDP) strategy based on the limited wide area (LWA). In this method, the micro-grids are divided into several protection areas at the core of the bus. The whole protection areas are protected by the wide area current differential relays, which are also configured to protect each component in this protection area. Moreover, the protection areas can be changed adaptively according to the power flow direction. Finally, a micro-grid model with multiple DGs is developed using the PSCAD/EMTDC platform. The simulation results indicate that the proposed adaptive limited wide area differential protection (LWADP) has better performance than the traditional relaying protection in detecting the faulty area in micro-grids and isolating the fault, and can be widely utilized in larger micro-grids.