基于波形系数的自适应距离保护

为了描述非全波波形畸变程度，提出了波形系数的概念。仿真显示，波形系数与电气量幅值误差有明确的关系。针对目前快速距离保护采用的保护范围反时限特性具有保护范围的开放很保守、不能保证远端故障的快速切除等缺陷，提出了基于波形系数的自适应距离保护方案。故障发生后，实时计算波形系数，并根据波形系数自适应地调整保护的整定值，使保护更好地适应系统的故障状况，而不再采用按时限逐步开放保护范围的做法。     

基于R-L模型误差的自适应距离保护

为了描述R-L模型的准确性,提出了R-L模型误差的概念.仿真显示,R-L模型误差与测量电抗误差有明确的关系.目前基于R-L模型算法的距离保护一般采用反时限动作特性,针对其保护范围的开放很保守、不利于中远端故障快速切除的缺陷,提出了基于R-L模型误差的自适应距离保护.故障后,实时计算R-L模型误差,并根据R-L模型误差与测量电抗误差的关系自适应地调整电抗值.仿真结果表明,所提出的自适应方案能有效防止暂态超越,并能显著提高末端故障时的动作速度,整体性能较反时限动作特性距离保护有了很大提高.     

反时限距离保护原理的改进

反时限距离保护是解决近范围快速动作与保护范围末端可靠动作之间矛盾的最好策略。鉴于距离保护动作特性的二维性,目前均采用阶段式开放距离范围的策略达到反时限的效果。提出了一种新型反时限距离保护实现方法,采用相似动作区域的概念,首先根据测量阻抗,确定其所在的二维动作区域边界,根据参考点(一般选择动作原点)将此二维动作区映射为对应的一维同比缩放因子,然后依据此缩放比例因子构造反时限动作方程,由此实现了距离保护的连续反时限动作特性。理论分析表明此方法的合理性,并结合距离保护装置开发实际,给出了具体的实现方案。大量ATP仿真分析表明,此方法可行、有效。     

基于波形系数的自适应方向元件

目前的快速方向元件普遍采用短数据窗算法,针对其动作范围的整定有一定的保守性与盲目性的缺陷,提出了基于波形系数的自适应方向元件。波形系数可以描述非全波数据窗的波形畸变程度,且波形系数与相位计算误差有明确的关系。故障发生后,实时计算波形系数,并根据波形系数与相位计算误差的关系自适应地调整方向元件的动作范围,使方向元件更好地适应系统的故障状况,提高方向元件的性能。用电力系统动态模拟试验的故障录波数据对该方向元件进行验证,结果证明了该方向元件的优越性。     

同塔双回线接地故障断路器误动的改进策略

双回输电线发生接地故障时,存在受助增或分汲影响的零序电流可能满足非故障线路高灵敏度零序反时限保护定值导致断路器误动的问题。针对该问题,文中分析了高压交流系统中双回线路发生接地故障时零序电流的分布机理及相邻非故障线零序反时限过流保护可能误动的原因。提出了一种高灵敏接地距离判据来提高零序反时限过流选择性,结合判据和电流分布特征提出了零序反时限过流自适应加速策略,该方法通过自适应改变零序加速系数保证故障线优先动作,避免相邻非故障线保护误动导致断路器无序动作。仿真结果表明,零序反时限过流保护优化推动了其定值一致性整定的可行性,降低了相邻非故障线断路器误动风险。     

提高输电线路微机保护选择性的在线整定技术

从输电线路微机距离保护受故障过渡电阻影响出发 ,提出了利用自适应技术 ,使微机距离保护动作整定值随线路故障时故障点过渡电阻大小自适应调整 ,从而能较好地解决了过渡电阻对微机保护动作造成的保护范围超越和缩短现象。     

提高输电线路微机保护选择性的在线整定技术

从输电线路微机距离保护受故障过渡电阻影响出发,提出了利用自适应技术,使微机距离保护动作整定值随线路故障时故障点过渡电阻大小自适应调整,从而能较好地解决了过渡电阻对微机保护动作造成的保护范围超越和缩短现象。     

一种新型的微网自适应过流保护方法

微网灵活的运行模式给保护带来了严峻的挑战,对此提出了一种新型的微网自适应过流保护方法。以微网三处典型的故障为案例,从并网和离网角度剖析了微网自适应保护应具备的功能。以此为基础,给出了微网自适应保护方案并阐述了集中式微网保护的主从工作机制;提出了三段式自适应保护的过电流整定算法,设计了故障识别流程;基于分析传统过电流保护时限配合在微网保护中存在的弊端,提出了微网自适应保护在并网和孤岛时的动作时限优化方案,结合案例分析了其优点。理论和案例分析表明,所提自适应保护方法能够快速可靠地识别故障区域,满足微网对保护的要求。     

（18期已排）一种光伏电站送出线路自适应距离保护方法

针对光伏电站送出线路光伏电站侧距离保护受过渡电阻影响的问题,提出一种自适应距离保护方法。分析比较了过渡电阻对传统双侧电源线路和对光伏电站送出线路距离保护的影响不同原理,根据过渡电阻影响距离保护测量阻抗偏移相量图的几何关系推导出了一种新的自适应保护判据,该判据加入了自适应整定系数,且自适应整定系数仅依赖于附加阻抗倾斜角的获得。通过公式推导获得了倾斜角与故障线路两侧电流幅值比和相位差的函数关系,从而提出一种光伏电站送出线路自适应距离保护方法。最后,在Dig SILENT/Power Factory软件中仿真对比了传统距离保护和改进距离保护下不同故障类型下光伏电站侧距离保护动作情况。仿真分析结果显示,所提方法极大地改善了过渡电阻对光伏电站送出线路距离保护的影响,从而验证了所提方法的可行性。     

一种振荡中对称性故障的快速识别方法

距离保护要求在系统发生振荡时快速闭锁保护,在振荡中发生对称性故障时快速开放保护,如何快速识别振荡中的对称性故障是距离保护的难点。论述了电力系统振荡和振荡中发生对称性故障的电气量特征,提出了一种振荡中对称性故障的快速识别方法。理论分析证明,系统振荡和发生对称性故障时的 波形特征有显著差别,且在短时间内就能得到足够的分辨率。通过 波形特征识别,不仅能在系统发生振荡时快速检测出振荡,闭锁距离保护;而且能在振荡中发生对称性故障时,快速开放距离保护。该方法物理意义明晰,计算方法简单,判别延时短,判定条件不受系统参数、故障时刻、故障位置等因素的影响。     

考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护

研究风电场故障特性对继电保护的影响。针对双馈异步风机投入撬棒电阻后正序阻抗和负序阻抗不相等的特征,分析了传统接地距离保护I、II、III段在保护安装处所测量到的阻抗与实际阻抗的异同。若利用传统整定原则来整定接地距离保护II段,保护可能拒动。根据接地故障时的测量阻抗,提出了考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护II段的整定方法。该方法在线计算自适应分支系数,使保护安装处的测量阻抗更为准确地反映保护安装处到故障点的距离。利用DIg SILENT仿真软件搭建含风机的线路模型进行仿真分析,验证了自适应接地距离保护的灵敏性,同时该保护的可靠性得到有效提高,且不失选择性。     

基于用户自定义特征的反时限有源配网保护方案

由于分布式电源输出功率的随机性与波动性,当分布式电源大量接入配电网后,传统的反时限过电流保护方案很难满足配电网保护选择性和速动性的要求。为此,文章通过研究数字反时限过流保护继电器,提出一种基于用户自定义特征的反时限过电流保护方案。保护方案将反时限继电器的特性常数(A)和反时限的类型常数(B)同继电器的时间整定系数、启动电流共同作为待优化的连续变量,并以最小故障电流时所有保护动作时间之和最小为目标函数,利用内点法求解保护的最优配置。方案保证了线路出口处故障时保护能快速动作,满足了配电网保护选择性和速动性的要求。最后,通过仿真分析,对保护方案进行了验证。     

超高压线路简化整定计算的原则和方法

随着超高压电网的逐步强大和继电保护技术的不断进步,简化线路后备保护的整定计算是切实可行的。提出了超高压线路后备保护的简化整定计算原则和距离保护及定时限零序保护简化整定计算的方法,重点讨论了距离Ⅰ段可靠系数、零序补偿系数、距离Ⅱ段灵敏系数和距离保护躲最小负荷阻抗的计算方法。同时简单介绍了线路后备保护整定计算中选择运行方式的优化方法。采用这些原则和方法,既保证了整定值的正确、科学和合理,又能够提高整定计算工作的效率。     

分布式电源对配网继电保护影响及综合改进保护方案

随着大规模分布式电源的接入,配电网的运行方式、潮流特性及短路电流等都将发生很大变化,这对配电网线路的反时限过电流保护产生较大影响。在传统电力系统反时限电流保护基础上,分析了分布式电源在故障发生时的助增电流对配电网反时限保护的影响机理和特性,提出一种利用电压因子修正的综合改进反时限过电流保护方案,以改善相邻线路保护间的配合特性来满足分布式电源接入下的继电保护要求。在PSCAD/EMTDC环境中建立了仿真模型,验证了所提方案选择性和速动性的有效性。     

新型微机电抗器保护的研制与开发

分析了目前超高压并联电抗器保护所存在的一些问题，包括电抗器匝间短路保护灵敏度与可靠性、电流互感器暂态特性不一致对差动保护的影响等。介绍了新一代数字式电抗器成套保护装置的总体设计思想(双主双后配置)、新型高灵敏度高安全可靠的匝间短路保护原理以及考虑电流互感器暂态特性不一致的差动保护原理。新型电抗器匝间短路保护由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有工频变化量浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成。给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验及现场运行结果。     

基于低电压的反时限微网保护方案

针对由逆变型分布式电源组成的微网,在低电压保护的基础上,利用距离保护的一部分思想,提出了低电压反时限微网保护方案。对比传统的保护方案,在不同短路故障情况下,对保护原理和动作特性、保护之间的配合进行了研究,并研究分析含有直接接地的旋转式微源的微网,以及过渡电阻等特殊问题对于低电压反时限保护方案的影响,并提出改进建议。在MATLAB/Simulink环境下建立了含有不同控制方式的分布式电源的微网模型,并在此基础上对保护方案进行仿真验证,仿真结果表明该方案在微网并网和孤岛条件下,均有良好的动作性,而且具有较快的切除故障能力,并有一定程度的抗过渡电阻能力。     

小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置与整定

现有小电阻接地系统各级接地保护定值过高,在高阻接地时保护易拒动,利用反时限零序过电流保护可以提高保护灵敏度,但为实现选择性各级保护需要重新配置与整定。分析了不同位置经不同过渡电阻接地时,故障点、各出线、分支线及中性点上零序电流的分布规律。利用上下级保护之间的纵向配合及同级保护之间的横向配合,提出一种基于反时限零序过电流保护原理的小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置方案,给出了各级保护的整定原则。仿真验证了所提接地保护整定原则的可行性与可靠性。     

大型发电机零序过电压定子接地保护的改进

现行零序过电压定子接地保护死区大，动作延时长，难以满足大型发电机组灵敏、快速跳闸的要求。根据定子接地时零序电压与接地电流成正比关系，提出反时限零序过电压定子接地保护并给出了整定原则，提高了定子区内严重故障时保护动作的速度。引入高压侧零序电压闭锁判据，降低了零序电压的动作整定值，一定程度上减小了保护的动作死区。     

基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护

传统工频原理距离保护易受风电系统故障特征的影响,基于集中参数模型的时域距离保护原理较适应于风电系统送出线。但考虑到该原理忽略分布电容的影响,当故障发生在风电系统长距离送出线时,可能造成距离I段保护发生暂态超越现象。因此,提出一种基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护原理。基于分布参数模型,通过保护安装处的电压、电流时域信息求得距离I段整定处的电压、电流时域信息,代入时域故障测距方程中,求得整定点与故障发生处的故障距离。通过与距离I段整定距离求和获得故障测量距离,实现保护动作。仿真结果表明,该原理不受长距离送出线分布电容的影响,具有较强的抗过渡电阻性能,优越于基于集中参数模型时域距离保护。