基于自适应电流保护协同因子的区域后备保护算法

提出一种基于自适应电流保护协同因子的区域后备保护算法,首先将自适应电流保护动作值对故障判断的影响力定义为自适应电流保护效用度,并将其作为权重构建自适应电流保护协同度函数和协同度期望函数,再将自适应电流保护协同度函数与协同度期望函数的比值定义为自适应电流保护协同因子,然后通过自适应电流保护协同因子识别故障线路。算法引入了自适应电流保护判据结果,使该区域后备保护算法的信息源更加可靠,并能应对故障类型的变化。该算法对系统信息同步的要求较低,同时,在保护动作信息高位数缺失或错误的情况下,利用该算法仍能对故障进行准确判断。最后,通过天津某配电网以及IEEE 33节点系统实时数字仿真(RTDS)对该算法进行了验证。     

基于电流保护融信因子的站域后备保护

针对站域保护可方便获取所有就地保护动作信息的特点,提出了基于电流保护融信因子的站域后备保护方案。首先在线更新站内各元件的自适应电流保护整定值,并收集保护的动作信息,再根据保护对各元件的有效保护范围计算保护对元件故障识别的支撑度。然后将其作为保护动作的权重,构造站域电流保护融信度函数以及融信度期望函数。最后根据二者比值即融信因子识别故障元件。实际变电站数据验证结果表明该方案能正确、快速地识别故障元件,且无需信息同步,能够应对信息缺失及错误的情况,具有良好的适应性以及一定的容错能力。     

接入MMC-HVDC的交流系统线路自适应距离保护研究

接入MMC-HVDC的交直流混合系统中,当与柔性直流线路直接相连的下级交流线路保护不能正确切除区内故障时,将由上级交流线路的距离Ⅱ段或Ⅲ段动作切除故障。柔性直流输电线路运行方式的变化将导致上级线路距离保护Ⅱ段的保护范围缩小,以很大的概率发生拒动,此时只能依靠距离保护Ⅲ段动作,故障清除时间延长。针对这一问题开展研究,深入分析了MMC-HVDC运行方式对交流系统距离保护的影响,提出了一种基于柔性直流输电公共连接点处量测信息的自适应距离保护方法。该方法能够有效降低MMC-HVDC对上级交流线路距离保护的影响,保证距离Ⅱ段的正确动作,减小了故障的清除时间。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建含MMC-HVDC的交直流混合系统,仿真验证了所做分析和所提出方法的有效性。     

分区加权故障匹配的广域后备保护算法

为了提高容错性,文中研究了一种基于分区加权故障匹配的广域后备保护算法。分析了在线路不同区段发生故障下本线路和相邻各线路的保护元件动作的差异特性,利用几类传统保护的广域冗余信息,构造了线路的实际保护向量与各区段故障期望保护向量,定义了分区加权故障匹配函数,给出了广域后备保护算法的故障判据与流程。采用穷举法进行仿真实验,仿真结果验证了本算法的有效性,它能够在5位保护信息出错情况下保证故障检测的100%正确率。通过仿真实验,分析了广域保护元件的选择及其权重系数、电网拓扑结构及其变化等因素对本算法容错性的影响。     

应对线路差动主保护丢失的后备保护应急方案

超高压输电系统中,存在单间隔或多间隔线路差动主保护丢失后后备保护在线路区内故障时可能存在动作延时长、失配导致的误动或拒动风险。针对单间隔或多间隔线路保护装置闭锁、通信设备异常、通信通道故障导致的线路差动主保护丢失工况,分析了后备保护的适应性,提出了基于站域开关量信息采集来判断不同工况导致主保护丢失的识别逻辑。并制定了基于站域共享信息的后备保护主动和被动加速自调整应急优化方案,缩短后备保护的动作时间和自适应调整后备保护的动作范围,并通过仿真验证。仿真表明,优化后的应急后备保护实现线路差动主保护丢失后由距离保护和零序保护快速有序切除故障。     

输电短线路的相间自适应距离保护

针对常规距离保护应用到传统意义的短线路时常常因为末端故障时残压小造成保护超越而退出工作的情况,简要分析了影响距离元件测量误差的因素,并利用仿真数据定量分析了短线路保护范围末端故障时,阻抗测量误差与系统阻抗和线路阻抗比（电源线路阻抗比）的关系。在此基础上提出一种根据系统阻抗和线路阻抗比自适应调整距离保护动作范围的短线路相间距离保护方案。该方案在线路发生故障时,假定故障发生在保护末端,结合实测的电源线路阻抗比按可能出现的最大测量误差调整保护范围,从而消除了短线路末端相间故障时距离保护的超越问题,保证了选择性。EMTP仿真验证,说明该方法可以有效地避免短线路末端故障时距离保护的超越问题,改善了短线路距离保护的性能。     

输电线不同故障对距离保护影响的仿真研究

针对输电线路中相间不同短路故障,分析故障对输电线距离保护的影响。根据输电线距离保护原理,计算三相系统中各相电压值,利用PSCAD/EMTDC建立双端电源系统的仿真模型并进行仿真实验。根据计算的测量电压、电流和阻抗,判断故障点距离及保护动作特性。结果表明：双端电源系统中三相线路不同相间故障时,其对应测量阻抗能够正确反映保护处故障点的距离,其阻抗继电器能够准确而快速动作,保证了系统对故障反应的灵敏性,提高了保护的可靠性。     

输电短线路的相间自适应距离保护

针对常规距离保护应用到传统意义的短线路时常常因为末端故障时残压小造成保护超越而退出工作的情况,简要分析了影响距离元件测量误差的因素,并利用仿真数据定量分析了短线路保护范围末端故障时,阻抗测量误差与系统阻抗和线路阻抗比(电源线路阻抗比)的关系.在此基础上提出一种根据系统阻抗和线路阻抗比自适应调整距离保护动作范围的短线路相间距离保护方案.该方案在线路发生故障时,假定故障发生在保护末端,结合实测的电源线路阻抗比按可能出现的最大测量误差调整保护范围,从而消除了短线路末端相间故障时距离保护的超越问题,保证了选择性.EMTP仿真验证,说明该方法可以有效地避免短线路末端故障时距离保护的超越问题,改善了短线路距离保护的性能.     

特高压交流输电线路负序方向保护动作特性仿真分析

负序方向保护由于不受系统振荡、过渡电阻等的影响,在超高压线路保护中得到了广泛的应用。然而特高压输电线路由于具有分布电容大、故障后暂态过程明显等特点,给保护带来了新的问题,本文就对应用于特高压线路的负序方向保护的动作特性进行了仿真和分析。理论分析和仿真结果表明:负序方向元件能够可靠地反映特高压交流输电线的不对称故障,并且具有不受故障距离及过渡电阻等因素影响的特性,可应用于特高压输电线路;但由于负序阻抗与故障距离成双曲函数关系,因此在不带并抗的超长线路上,负序方向元件对区外反向故障产生误动;并且暂态过程对负序方向元件的灵敏性将有影响,因此有必要考虑选用滤波性能较好的数字滤波器。     

基于工频量补偿算法的长线距离保护

特高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比,容易造成保护的超越或拒动.文中分析距离保护正确动作的条件:测距误差不大于故障距离与整定距离之差,提出将保护安装处的电流、电压补偿到距离Ⅰ段末端测距.仿真表明,该算法提高了距离Ⅰ段末端的测距精度,符合保护正确动作的条件,使保护正确动作.     

集成保护中母线保护设计

概述了母线差动保护的现状。针对电子式互感器对母线差动保护的影响、母线保护在内部故障时有汲出电流、数据失步等问题,提出了削波判据与插值拟合补偿法及相关保护配合措施。研究分析了四种不同原理母线保护算法,以此为基础,基于集成保护提出了信息融合与信息分权的母线保护综合算法。仿真及实验分析表明了算法的优势和对母线保护性能的提升。     

采用搜索保护与差动保护的光伏微电网综合保护策略

光伏微电网具有短路电流小、潮流双向流动、运行工况多变等特点,容易导致继电保护的拒动与误动。提出了基于电压启动、搜索最大电流正序故障分量的检测方法,并将其与传统差动保护方法相结合,设计了光伏微电网综合保护策略。该保护策略不依赖短路电流幅值启动,不需要整定继电保护电流阈值,适用于微电网并网和离网模式。此外,该策略在通信故障、主保护拒动等工况下依然有效。在PSCAD环境中构建了典型的光伏微电网算例,通过典型工况全面验证了综合保护策略的有效性。     

变压器保护与系统保护整定配合方法探讨

由于变压器中性点零序微机保护编程很灵活，因而，变压器中性点零序微机保护的电流互感器(TA)接线和整定的方式也很多．为此，分析变压器中性点零序微机保护各种接线的优缺点及其整定，强调变压器保护与系统保护配合时应注意的问题。最后介绍了变压器110kV侧旁路代路运行时的几种处理方法，以确保系统的安全运行。     

Pilot protection

The traditional solutions for protecting networked distribution lines, subtransmission lines, and industrial facility incoming supply lines use some form of pilot protection. A significant challenge for pilot protection, especially in retrofit situations, is the cost of installing pilot communications channels.     

母线保护与变压器保护的接口问题

根据国家电网公司<十八项反措>要求,220kV及以上电压等级变压器断路器失灵时,除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外,还应跳开变压器连接其他侧电源的断路器.但未制定详细具体的实施方案,自该文献颁布后,各网、省公司和电力设计院对该问题的理解存在较大差异,出现了多种母线保护与变压器保护的接口方案,给继电保护设计和管理、运行,维护单位带来诸多不便.提出了母线故障不同断路器失灵时的处理方法,并结合工程的实际情况,对变压器高压侧断路器失灵时连跳其他电源侧断路器的实现方案进行了对比分析,并提出了最优的实现方案.     

Cathodic protection

Cathodic protection is the electrical solution to the corrosion problem. In this article, the history of cathodic protection (CP) is traced, and the design fundamentals are developed, including the three components of a corrosion system, the three elements of an electric circuit, and the three configurations causing potential difference. CP is the process of forcing a metal to be more negative (cathodic) than the natural state. Corrosion of metal equipment in contact with the earth is a natural phenomenon. To control this corrosion, CP systems intentionally sacrifice one material to protect another. For this system to work, there must be a complete electric path from a negative source, to the protected structure, through the electrolyte, via the ground bed, to the positive side of the source. Some more methods are also handled to control corrosion that is discussed.     

微机型距离保护与常规保护的技术特点比较

微机型距离保护是在常规型距离保护的技术基础上发展起来的，后者通过模拟电路来工作，前者通过不同的应用算法实现其不同功能。为此，就微机型距离保护解决问题的特殊处理方法进行了介绍，并与常规距离保护的技术特点进行了分析比较。     

母线保护中关于母联单元保护问题的思考

分析了母线保护中常用的差流算法,指出当母联断路器处于检修状态时,如果母联单元有耐压试验,或者有母联单元电流互感器(CT)的测试试验时,这种算法存在一定问题.通过母线保护加装母联检修压板、修改常用的差流算法,能够解决存在的问题.通过对母联充电保护的过程分析,指出无论母联内部充电保护,还是母联外内部充电保护,都应具有瞬时闭锁母差的功能.对内部充电保护闭锁母差的判据、外部充电保护闭锁母差的方法都进行了分析,指出了常见的错误判据及错误的实现方法.根据动作时序的分析,给出了正确的判据及实现方法.     

环保设施要节约环保技术要创新

根据国民经济“十一五”规划纲要提出的“立足节约资源保护环境推动发展”、“提高自主创新能力”的精神,提出了在环保工程中设施节约和技术创新的建议。在环保工程建设中尽可能采用国产化设备以降低工程造价;要规范市场竞争,合理降低造价,取得最佳性价比。在环保技术创新方面应在引进国外环保技术的基础上发展,提高保护知识产权意识,保护自主创新成果。     

特高压输电线路保护的方案研究——纵联差动保护

根据特高压输电线路结构和运行特点,通过建立750kV特高压输电线路的RTDS实时数据仿真系统数学模型进行仿真,结合仿真数据介绍750kV输电系统的电气特征,着重分析了线路的电容电流、谐波分量、非周期分量等对分相电流差动保护的影响,并针对问题提出具体的对策,仿真测试结果表明,该文提出的差动保护方案解决了750kV特高压输电线路系统对差动保护影响,同时简要介绍了光纤差动保护的整体配置及实现方案。