一种抗通信延时及丢包的差动保护算法

提出一种基于三阶动态时间弯曲(DTW)算法的变压器差动保护算法。该方法利用差动保护两侧数据窗内的电流采样值构成最短距离矩阵,通过最短距离搜寻算法,在该矩阵内寻找到一条最短路径,将该路径所经过的局部最短距离元素的总距离的平均值作为两侧采样电流的差流。在数字化变电站由于通信原因造成数据延时及数据丢包的情况下,利用该差动保护算法,可使得区外故障时保护不误动作;区内故障时,保护可靠动作。仿真验证了不同延时状况及不同丢包率情况下,区内、区外故障时常规相量差动保护及DTW差动保护的动作性能。结果表明,DTW差动保护在抗延时性能、抗丢包性能及灵敏性上明显优于常规相量差动保护。     

基于突变电流积聚量的高压直流输电线路伪同步差动保护新原理

为解决现有高压直流线路电流差动保护动作延时长(秒级)的问题,提出基于突变电流积聚量的伪同步差动保护新原理。分析两端电流在区内外故障时的突变特征,提出突变电流积聚量以有效捕捉电流突变方向,利用两端突变电流积聚量分别构造动作电流和制动电流,提出全新原理的直流差动保护,并通过伪同步算法进一步缩短保护动作时间。此外,比较两端电流数据在伪同步和同步算法下的时序关系,进一步分析伪同步算法的优越性。仿真验证结果表明,保护新原理具有高快速性和灵敏性,考虑20ms线路通道延时,区内金属性故障时保护的动作时间不大于20ms,经高阻故障(高达800Ω)时保护动作时间不大于27.6ms。保护新原理不需对分布电容电流进行补偿,两端数据不需完全同步,算法计算量小且对数据采样率没有高要求,工程实用性强。     

WXH-803光纤电流差动保护的研究

介绍了基于32位DSP所研制开发的WXH-803数字式光纤电流差动保护在500kV系统中的动模实验情况及330kV挂网运行情况。该装置采用96点高采样率、快速短窗算法,采用故障分量差动、全电流差动、零序差动作为差动保护的判据,在500kV系统动模中典型动作时间16～18ms。     

WXH-803光纤电流差动保护的研究

介绍了基于32位DSP所研制开发的WXH-803数字式光纤电流差动保护在500kV系统中的动模实验情况及330 kV挂网运行情况.该装置采用96点高采样率、快速短窗算法,采用故障分量差动、全电流差动、零序差动作为差动保护的判据,在500kV系统动模中典型动作时间16～18 ms.     

基于幅相平面的三区域差动保护方法

在幅相平面上对双端差动保护进行分析,传统的全电流差动保护灵敏性较低且与安全性存在矛盾。为使之兼具灵敏性与安全性,充分利用了不同故障时的两端电流相对幅相关系,提出将整个幅相平面划分为包含制动区、模糊区以及动作区的三区域差动保护方法,并利用短数据窗小矢量算法计算差动电流与制动电流来区分模糊区时为区外故障电流互感器(TA)饱和还是区内高阻故障。当为区内高阻故障时,保护可灵敏动作。该方法不仅解决了传统电流差动保护判据灵敏性与安全性间存在矛盾的问题,同时具有在区外转区内故障时不受TA饱和闭锁时间的影响而快速动作的优点。最后,由仿真验证了所提方案的有效性。     

基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化研究EI北大核心CSCD

针对实际特高压换流变压器匝间短路故障时的二次谐波制动判据持续闭锁导致差动保护动作速度较慢的问题,该文详细分析特高压换流变匝间短路故障时的保护动作行为,通过理论分析换流变压器三相的相序差动电流变化量,发现匝间短路故障时具有故障相的相序差动电流变化量幅值为非故障相的两倍且相位差为180°的特定关系,在此基础上,提出相序差动电流开放判据。此外,为防止特殊涌流工况时开放判据误闭锁,增设基于涌流间断偏移特征的识别开放判据,并进一步构造整套基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化方案。通过现场录波及实时数字仿真(real time digital simulation system,RTDS)仿真验证,提出的保护方法在匝间短路故障且二次谐波制动判据误闭锁时具有高快速性,对于暴露问题的实际故障,保护动作时间由56ms缩短为20ms。同时,保护在各类涌流工况时可靠不误动。该保护算法具有计算量小,对数据采样率要求不高的特点。     

智能电站中电子式互感器数字接口的设计

智能变电站要求合并单元采集的数据能“一处采集,全站共享”,因此合并单元为满足不同智能电子设备的需求,其数字接口必须具有采样率转换的功能,并在采样率转换的同时,还要满足差动保护动作的要求。研究了数字接口中的信噪分离与采样率转换模块,设计了小波消噪算法以提高保护动作精度,零相位滤波算法以解决采样频率转换中滤波器群延迟较大的问题,可以将任意不同采样频率的电子式互感器采样数据统一到相同的采样基准下,实现差动保护各分支采样数据之间频率的快速统一,提高保护动作的快速性。     

基于电流幅值比的有源配电网自适应差动保护原理

随着分布式电源在配电网中渗透率的不断提高,电流差动保护可能会出现灵敏性的问题。首先对线路两侧故障电流幅值的关系进行分析,然后根据此特性提出了基于电流幅值比的自适应电流差动保护原理,该原理采取了在不同故障位置时具有不同制动系数值的方法。通过理论分析及Matlab/Simulink仿真验证可知,该原理可在保证区外故障不误动的同时,有效地提升了区内故障时的动作灵敏性,具有较强的工程实际意义。     

基于暂态拟合制动特性的发电机差动保护算法

从电流互感器饱和励磁电流和发电机差动保护工作点随时间变化特点分析入手,提出了一种基于暂态拟合制动特性原理的差动保护算法。算法通过拟合电流互感器饱和时差动不平衡电流随时间变化规律得到制动曲线斜率K随时间变化曲线,给出了初始K值曲线表达式及初始K值曲线的调整方法。该制动特性既反映了电流互感器饱和暂态过程引起的差动不平衡电流随时间变化的规律,又兼顾电流互感器正常传变时的稳态误差,使得保护动作门槛值在区外故障电流互感器饱和暂态过程中能够包络差动不平衡电流,增加了保护的可靠性。同时电流互感器正常线性传变时间段K值曲线的值可低于传统比率制动差动保护制动曲线斜率值,保护更加灵敏。理论分析和仿真结果表明,算法比传统比率制动差动保护有更好的区外故障抗电流互感器饱和能力和区内故障的灵敏性。     

基于小矢量算法的自适应椭圆制动特性变压器差动保护

随着高压、超高压变压器的应用,采用半周或全周数据窗计算方法的传统差动保护,动作时间往往会达到30 ms 以上,已经无法满足快速动作的要求。区外故障时,初始暂态分量、CT饱和以及谐波的影响,使不平衡电流增大,差动保护容易误动。采用小矢量变数据窗的计算方法,同时考虑到区外故障因CT饱和或谐波以及暂态电流等影响使电流波形畸变,自动修复制动电流因波形畸变造成实际电流和估算电流计算的误差,在传统比率制动差动保护的基础上,用椭圆制动特性来描述差动保护。区内故障时,动作时间在10~15 ms左右,同时有效的防止了区外故障时或区外故障切除时保护的误动。仿真和试验证明,采用补偿波形畸变的小矢量算法自适应椭圆制动特性,提高差动保护的可靠性和灵敏性,较之传统比率差动保护具有明显优越性和实用性。