基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护

当统一潮流控制器（UPFC）检测到线路发生故障时,为避免其内部电力电子设备损坏,有必要快速导通晶闸管旁路开关（TBS）以旁路串联侧换流器,由于UPFC的结构发生改变,此时线路中的电气量也随之改变,从而导致原有保护难以适应当前状态。通过对比分析UPFC线路区内、外发生故障时,线路两端短路电流波形特征的变化规律,提出一种基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护方案。经仿真验证,所提保护方案可以迅速、精准地识别在不同故障位置、故障类型、潮流水平下的故障,且不受TBS导通影响,具有一定的抗过渡电阻能力。     

统一潮流控制器近端母线的短路电流计算方法

针对目前实际投运的统一潮流控制器(UPFC)及其采用的故障控制策略,基于电网络理论推导了UPFC近端母线短路电流的计算方法。使用UPFC串联线路对故障母线的转移导纳描述了UPFC的近端母线,由于UPFC串联侧在近端母线故障时立即被旁路保护,导致故障母线的戴维南等值电势发生突变,进而对短路电流的计算结果产生影响,计算结果的相对变化与UPFC故障前运行电压和电流分布系数有关。在IEEE 9节点系统中,研究了运行条件变化以及UPFC参数变化对短路电流的影响,并使用PSCAD对计算结果进行了仿真验证;在IEEE 118节点系统中,分析了UPFC对大规模电网短路电流的影响。结果表明,UPFC对其两侧母线短路电流的影响相反,且对近端母线短路电流的影响随着电气距离增大而减小。     

南京UPFC示范工程人工接地短路试验分析

统一潮流控制器(UPFC)包含有串联侧换流器和并联侧换流器两部分,在近端线路发生故障时,UPFC串、并联的换流器均会受故障影响,对于线路的瞬时性故障,需要UPFC能承受故障冲击,并且在线路故障清除后继续运行。人工短路试验可以考验UPFC的故障穿越能力,文中通过对南京UPFC示范工程的人工接地短路试验的结果进行分析,验证示范工程主设备参数的设计,和故障处理策略的合理性。     

含统一潮流控制器线路的自适应距离保护研究

介绍了统一潮流控制器（UPFC）的工作原理,分析了故障状态下UPFC对测量阻抗的影响,提出了接地短路的自适应保护和相间短路的自适应保护两种自适应解决方案,并进行了试验验证。结果表明两种方案在短路故障后均能使保护正确动作,克服了在含UPFC装置的后端线路发生故障时传统的距离保护可能拒动的影响,使得距离保护能正确反映各短路...     

用电流故障分量判别故障类型及故障特殊相

本文应用线路一侧的电流故障分量判别线路内部发生三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路时的故障类型及故障特殊相。     

含UPFC的220kV线路单相瞬时人工接地短路试验分析

采用人工金属瞬时接地短路试验法,对串有南京西环网UPFC的220kV线路进行单相线路短路试验。介绍了UPFC的一次基本组成及保护配置,并结合短路试验结果,对其保护动作过程进行分析。试验结果证明,人工接地试验过程中UPFC动作正确并重投成功,线路故障相开关动作正确并单相重合成功。     

基于双端量的半波长交流输电线路故障选相方法

半波长交流输电线路电压等级高,故障后需要选相跳闸。但是半波长输电线路独特的电气特征使得传统的故障选相方法不再适用。文中提出了一种基于双端电气量的半波长交流输电线路故障选相方法。将两端相间电压、相间电流进行组合变换,换算到短路点正负序短路电流,从而判断故障相。基于电磁暂态仿真软件PSCAD搭建特高压半波长输电线路仿真模型。仿真结果表明,该故障选相方法不受故障位置、过渡电阻、弱馈等因素的影响,在半波长交流输电线路发生短路故障时,能快速正确地实现故障选相。     

复合电流滤过器K值偏移对相差保护的影响

在相关高频保护中,保证线路两端复合电流（I1 KI2)滤过器的K值相同非常重要,若K值存在偏差,其输出操作电流之间就存在相位差δ,使发信机发出的高频信号间也相位差,不能反映实际故障电流的相位,影响保护装置正确判断区内外故障。文中利用对称分量计,计算了在单相,两相短路等故障情况下,线路两端K值偏移大小对应带来操作电流之间的相位差的大小,经研究得出,线路两端相差高频保护装置的K值偏差越大,复合电流滤过器输出操作电流之间相位差就越大, 对相差高频保护装置正确判断区内外故障越不利,最后提出了控制K值偏移的调试方法。     

220kV两相运行短路电流的分析与比较

采用中国电力科学研究院EMTP程序,分析了220kV两相不平衡运行的电气化铁路系统发生单相及两相接地时,故障相和非故障短路电流分布规律,并对其进行了量化比较。指出,输电线路在两相供电运行方式下,其最大短路电流出现在输电线路末端两相接地时,其电流有效值与三相供电方式下的末端单相接地时短路电流有效值接近。     

交流系统故障时统一潮流控制器处理策略

统一潮流控制器(UPFC)作为功能全面的电力电子设备,需具备较高的故障穿越能力。在交流线路发生故障时,UPFC的串、并联换流器均会承受故障的冲击,且对于线路的瞬时性故障,需要UPFC在线路故障清除后继续运行。从UPFC的结构和故障特性着手进行分析,提出了UPFC在交流系统故障时的处理策略,使其具备系统故障时的故障穿越能力;UPFC并联侧通过控制策略的优化能在故障期间持续运行,串联侧通过控制保护策略与线路保护和重合闸逻辑的配合,能快速退出及重新启动。该策略经过了人工短路试验的验证,并在南京UPFC示范工程运行过程中通过了系统实际故障的考验,该策略的合理性得到了验证。     

A Novel Fault Phase Selection Scheme Utilizing Fault Phase Selection Factors

Abstract—A new fault phase selection method for transmission lines is proposed in this article. First, fault phase selection factors are constructed based on the relationship between the fault current of each phase and the fault current difference of the other two phases at a relay point. By analyzing different characteristics of fault phase selection factors in the case of different fault types, fault phase selection criteria are proposed. Simulation results show that fast and accurate selection of the fault phase can be achieved within a period cycle after fault occurs. Also, it is verified that the method bears a high sensitivity to all types of faults and is immune to the impact of fault resistance, fault inception angle, fault location, load current, and high-voltage DC lines, which makes it relatively reliable. Even when a developing fault occurs, good selectivity is secure with this method. Furthermore, the method provides sufficient sensitivity for phase selection on the weak-infeed side and parallel lines.     

故障相电位补偿在单相接地故障中的应用

介绍一种在６～１０ｋＶ电缆电网中利用附加电源实现对单相接地电流有功分量进行补偿的方法,采用这种方法可使接地电弧可靠熄灭,提高电网工作的可靠性。     

应用PSASP7．0求解三相短路和单相故障电流

通过计算实例,阐述了应用电力系统综合分析程序PSASP7．0求解电力系统中变电站三相短路和单相故障电流的方法和要点。     

三相异步电动机单相运行故障分析

叙述了三相异步电动机单相运行对电机工作的影响以及如何防止电机单相运行的措施。提出了即时发现故障、及时处理、避免事故发生的方法。     

一种基于电流突变量的故障选相新方法

针对现有选相方法不能同时识别所有故障类型以及电流突变量选相在弱电源侧灵敏度不足的问题,提出一种新型电流突变量的选相方法。该方法首先根据保护安装处各相故障电流与其余两相故障差流之间的比例关系,构造故障相别选择系数,然后,通过分析该系数在各种故障情况下呈现的不同特征,实现故障选相。仿真结果表明,该方法能够在故障发生1个周波内快速准确地判断故障相别,对各种类型故障均具有较高的灵敏度,且不受故障位置、过渡电阻及负荷电流的影响,具有较高的可靠性。即使在发生发展性故障情况下,该方法仍具有较好的选择性。同时,该方法对弱电源侧选相具有足够的灵敏性。     

High Phase Order Transmission Line Fault Types

Abstract

For high phase order (HPO) transmission systems, a major hurdle to overcome is the fault analysis and protection studies needed to guarantee successful implementation. This paper presents new equations which calculate the number of fault types and significant fault types of n-phase transmission lines. In addition, this paper defines and explains symmetrically significant fault types for HPO transmission systems. Lastly, this paper figuratively shows the significant fault types and symmetrically significant fault types for multiple HPO systems, n?=?3, 4, 5, 6, 9, and 12. The equations and figures presented in this paper will assist in fault analysis and protective relay designs for HPO systems. The equations presented are used to determine the number of fault types a relay will need to account for, and the figurative approach shows the faults to be studied before HPO implementation.     

基于故障相暂态信号特征的二维故障选线法

中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,故障出线故障相与非故障出线故障相的暂态信号在能量集中频段和信号幅值上存在较大差异:前者幅值大、能量集中频段低,而后者特征恰好相反。为此提出一种基于故障相暂态信号能量和重心频率的二维故障选线方法,利用二维选线判据中包含的故障暂态信号在频域的整体分布特征进行选线,二维判据相互补充,大大增加了选线可靠性。该方法同时适用于纯架空线路和存在电缆出线的混合线路网络,在中性点不接地和谐振接地系统中都适用,并且在故障初相角为0以及高阻抗故障时都有效。对不同情况下的实际仿真证明了所提方法的正确性、有效性和适应性。     

基于行波理论的补偿电压突变量选相元件

为了配合高速保护,提出了一种新型的基于行波理论的相间补偿电压突变量选相元件,利用测量点的方向行波,根据输电线路的分布参数模型,采用行波传播方程计算正方向线路上补偿点的电压,并用该补偿电压构成相间电压突变量选相元件.该算法直接用采样数值进行计算,选相速度很快,适用于各种高速保护.讨论了该选相元件的原理,并通过仿真验证了该算法的正确性.     

平行线路跨线故障选相元件的动作分析

同走廊架设平行线路广泛应用于输电系统中。与单回线故障相比,跨线故障的故障特征发生变化,因而传统选相元件存在错选故障相的风险。考虑平行线路之间的零序互感作用,提出分别利用戴维南等效和构造存在耦合的复合序网络计算跨线非接地故障和接地故障时故障点处的序电流,进而分析选相元件的动作情况。以两端无电气连接的同杆并架双回线为例,通过对不同跨线故障类型情况下序电流关系式的分析,得出了零序负序电流选相元件的选相情况在跨线非接地故障时仅与故障类型有关,在跨线接地故障时不仅与故障类型有关,而且与回线间互感作用的强弱及零序、正序等值阻抗的比值有关;相电流差突变量选相元件通常情况下能够正确选相的结论。PSCAD仿真结果验证了跨线故障分析方法及选相元件分析结果的正确性。     

一种故障补相变压器设计方案

1故障补相变压器方案 从文献[1][2]可知,四芯柱变压器有两个大的缺点不能满足用电设备的需求:①不能保证三相用电设备(如三相电机)继续运行;②不能实现外部电源缺相情况下的三相互不干扰.为此,为弥补其第一方面的缺点,笔者提出了一种故障补相组合变压器方案;至于第二大缺点笔者认为,在我国当前实行的三相三线中性点不接地的供电制式下,尚是一个难题.这种故障补相组合变压器方案如下.