实用化的配电线路无通道保护方案

针对单断路器分断的配电线路结构提出了一种新型无通道保护,该保护连同它的断路器既能开断电源端故障亦能开断无电源端故障。当短路故障发生后,无电源侧的保护和断路器根据无电源故障状态动作首先跳闸,有电源侧的断路器感受对端跳闸而加速动作;或者有电源侧的保护和断路器根据过电流保护原理首先动作,无电源侧保护和断路器实现加速动作跳闸,从而保证故障线路从两端快速、有选择性地切除。对于一个典型开环系统的仿真研究表明,所提出的保护方案是正确的,一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1.2 s。     

有分支配电线路无通道保护研究

在无分支配电线路无通道保护的基础上提出了有分支配电线路无通道保护，该保护利用故障发生和被保护线路一端断路器动作跳闸所造成的故障相和非故障相电流的变化，同时利用这个变化所具有的时间特性来判断故障是否发生和确定故障区间，从而实现线路两端的保护相继速动，理论分析和仿真研究结果表明：所提出的保护具有快速性、自适应性等特点，它适用于线路发生各种不对称故障的场合。     

具有相继速动特性的无通道保护研究

为了解决现有的许多无通道保护无法实现全线速动的问题,提出了一种具有相继速动特性的无通道保护方法。利用故障发生后对端断路器断开所造成本端检测到的电气量变化为依据,同时和三段式零序电流保护配合加速跳开本端断路器,从而实现全线相继速动。并且对于配置单相重合闸的线路,通过重新整定其最小重合时间提高了重合成功率,缩短了停电时间。PSCAD仿真实验证明对于各种不对称故障和配置单相重合闸的线路,此方案均能可靠动作。     

快速有选择性的辐射状配电网无通道保护

迄今为止的无通道保护只适用于双端电源线路。对于单电源配电线路，由于无电源侧的保护和断路器不会动作，该保护失去了动作依据。针对这个问题，文中提出了无电源侧的故障检测原理和基于该原理的无通道保护方案。使用新保护，当有电源或无电源一侧的断路器首先跳闸后，另一侧的继电器将根据检测到的网络变量加速本端动作，从而将故障线路从两端切除。对于一个典型的开环系统的仿真研究表明：所提出的无电源端的故障检测原理和保护方案是正确的；一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1．5s。     

不受电力系统振荡影响的距离保护

距离保护被广泛应用于电力系统中,现有距离保护核心元件——距离继电器不同程度地存在缺陷,导致系统发生振荡时保护误动作或者性能下降,常用的距离继电器必须配合振荡闭锁元件使用。因此,以保证保护正确动作为前提,提出一种不受系统振荡影响的距离保护。该保护基于改进的多相补偿继电器构成,配合闭锁元件以解决振荡中发生区外故障时多相补偿继电器的不正确动作问题。所提出的距离保护对于故障、单纯振荡无故障、振荡过程中发生不对称故障以及对称短路故障都有正确的反应能力,且具有判断故障类型和故障相别、分相跳闸的能力。PSCAD仿真结果证实了所提距离保护的有效性。     

方向高频保护的动作行为第二部分:复故障情况下方向高频保护的动作行为分析

复杂电力系统发生复故障时，方向高频保护可能正确动作也可能不正确动作，而继电保护的不正确动作将直接危害电力系统的安全稳定运行。为了检验方向高频保护在复杂电力系统发生复放降情况下的动作性能，本文采取理论分析和EMTP仿真相结合的方式，对各种方向高频保护及其方向元件在区内外同时发生故障和区外发生复故障两种放降情况的动作行为进行了研究。结果表明：在多数复放降情况下，方向高频保护能够正确动作；但是当区内经高阻短路并伴随区外不对称故障时，某些方向高频保护可能出现拒动。     

考虑撬棒保护动作时间的双馈式风电机组短路电流特性

撬棒(Crowbar)保护是否动作及动作时间会对双馈感应发电机(DFIG)短路电流特性产生影响。目前计及撬棒保护影响的相关研究均按照故障后撬棒保护瞬时动作来分析短路电流特性,但实际上机端电压跌落时,撬棒保护并非瞬时投入运行,而是根据故障严重程度带有不同的动作延时,这给短路电流的精确分析计算增加了难度。文中针对这实际问题,以机端发生不对称故障为例,将故障电流分解为正向和反向同步旋转坐标系下的正序和负序分量,并根据撬棒保护动作时刻将故障过程分解为两个阶段,通过数学解析的方法给出整个故障过程的短路电流计算表达式。通过与MATLAB/Simulink的DFIG标准模型对比,仿真验证了计算表达式的有效性,并分析了撬棒保护不同动作时间对DFIG短路电流特性的影响。     

双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理,它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况,从而判断是否在区内发生了故障.该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作.文中进行了故障分析和保护原理的讨论,并验证了该保护的可行性.     

考虑不对称时延的线路电流差动保护拒动和误动概率分析

通道时延不对称会影响线路电流差动保护的时间同步精度,并降低保护动作的可靠性.因此有必要对拒动和误动的影响机理进行深入研究,以提高线路保护的整体可靠性.文章根据线路电流差动保护的基本原理和时间同步方式,分析了通道不对称时延导致保护拒动和误动的原因;给出了通道不对称时延诱导的拒动和误动概率模型,并设计了相应算法;以5种线路保护场景作为算例,验证了算法的可行性和有效性,定量研究了在通道不对称时延概率分布函数相同条件下,拒动和误动概率的不同特征.研究成果对继电保护通道的优化配置和保护策略选择具有一定的参考价值.     

有分支配电线路无通道保护的实现

提出了有分支配电线路无通道保护的实现方案及其软硬件构成和工作流程。该保护的核心是在方向电流保护的基础上，使用非故障相电流的突变量并结合微机技术实现区内故障时电流保护的加速动作。通过实时数字仿真试验表明：该保护可显著地缩短区内不对称故障的切除时间，符合理论分析结果。     

Adaptive non-communication protection for power lines BO scheme1-The delayed operation approach

This paper proposes a new technique in power line protection, the "adaptive non-communication protection". In this technique, protection relays make operate or restraint decisions, adapting to system and fault conditions, without the need for communication links. Operation without communication links to signal the remote end relay is achieved by the detection and identification of the operation of the circuit breaker at the remote end of the protected line section. An algorithm based on symmetric components is proposed to detect and identify the balance condition of the power system during the fault. The paper is focused on one of the three protection schemes based on the new technique, the delayed operation scheme. Simulation studies carried out for various power systems and fault conditions have demonstrated its feasibility     

双回线无通道集成保护的实现方案

传统的双回线无通道保护利用两台独立的继电器实现,接线复杂,降低了保护的整体可靠性。数字化变电站技术的发展为在一台保护设备中实现双回线无通道保护、共享两个保护对象的电气量信息提供了技术保障。研究了双回线无通道保护在一台继电器(集成保护平台)上的实现方案,描述了集成保护平台的硬件结构和双回线无通道保护的软件流程。利用继电保护测试仪波形回放功能证明了该保护方案的正确性,验证了双回线无通道保护在集成保护平台上实现的可行性。     

消除变压器盲区故障的继电保护方法

由于差动保护和后备保护的局限性,变压器中、低侧断路器和电流互感器之间发生故障时保护可能发生拒动的情况,给变压器和电网运行带来严重后果.为此在原有运行继电保护设备的基础上考虑增加一种以中、低侧断路器位置为辅助判据,通过保护内部逻辑判据和更改相应的外部接线来消除此处故障的继电保护方法.根据理论判断和现场模拟,该方法满足运行...     

3/2接线互感器优化布置的继电保护改进新方法

针对超高压系统3/2断路器接线方式的结构特点及存在问题,提出基于串断路器保护的继电保护改进新方案。该方案利用断路器两侧电流信息构成小差保护,单串内所有断路器小差保护组成串断路器保护。利用单串的串断路器保护与所对应线路保护相配合,站内所有串断路器保护与母线保护相配合,实现了对串内故障的准确定位,可有效缩小原有保护配置下部分区域切除故障时的停电范围,增强了继电保护的选择性,且该方案改造实施简便,具有较强的工程实用性。     

87DCM直流保护针对交流场刀闸操作干扰防误措施RTDS仿真分析

贵广二回直流输电工程在试运行过程中相继两次出现了拉合交流场隔离刀闸引起直流差动保护87DCM误动导致直流闭锁的事故,在对现场记录的暂态故障录波（TFR）和顺序事件记录（SER）进行分析的基础上,利用实时仿真系统RTDS分别采用连接直流实际控制保护系统进行故障回放和搭建全数字保护逻辑两种方式对上述事故进行重演分析,验证了保护误动的原因,并检验了新的保护程序的防误动能力和真实故障下的正确动作能力。     

新型配电线路自动化模式

为了实现配电线路故障的快速、有选择性的切除、隔离与恢复,缩小停电面积并减小停电时间,提出一种新型配电线路自动化系统。新系统由断路器、配电线路无通道保护DNCP(distribution line non-communication protection)和备用电源自动投入单元三部分组成。配电线路发生故障后,故障区段两端的断路器在配电线路无通道保护的作用下动作跳闸,切除故障部分;失去电源的非故障区段在备用电源自动投入单元的控制下,投入备用电源,恢复相应区段的正常供电。新模式切除故障只需要一次断路器动作,一条具有6分段的配电线路最长故障切除时间小于1.1 s,非故障区段失电时间小于1.2 s。     

应对信息缺失的变电站广域后备保护研究

变电站测量点信息缺失会导致站内继电保护无法正确响应故障,进而对整个电力系统安全、稳定运行造成严重影响。基于变电站与相邻站的拓扑结构、测量以及状态等多源信息,提出了一种应对变电站信息缺失的新型广域后备保护方案。首先,根据信息缺失相邻测量点的故障分量方向元件的判别结果,初步确定短路故障是否位于保护区内;如果判别为区内,广域后备保护则依次断开信息缺失测量点位置的断路器,并根据方向元件的判别结果进一步确定故障位置。在PSCAD/EMTDC仿真环境下对该保护方案的性能进行验证,仿真结果表明该方案能够有效应对各种信息缺失的故障情况,并且该保护方案具有适应性强、不存在故障死区、不受断路器拒动影响等优势。     

Adaptive non-communication protection for power lines BO scheme3-The accelerated operation approach

This paper presents the accelerated operation scheme of the adaptive noncommunication protection technique for power lines with complex configurations, such as multi-end feeders and ring mains. In the scheme, the overcurrent directional relays are arranged in two operating modes, the fixed time operation and accelerated operation. The relays with faster operating time in the conventional time grading coordination remain unchanged. The new technique is employed to enable accelerated operation to be achieved for the relays which are in the positions for which slow operating time is set when using conventional time grading technique. For a fault occurring on the protected system, the relays of fixed time operation mode will operate at the preset time for the fault within its protected direction. The relays which are programmed to use accelerated operation mode will determine whether a fault is on the protected section or not by using the BO technique, that is to detect the circuit breaker operation by determining whether the line section is in a balanced operation condition or not. The relay makes accelerated tripping decisions for a fault on its protected section. Simulation studies of the responses to various system and fault conditions show that the scheme can significantly increase the speed of the relay responses in the protection of power line systems with complex configurations