基于5G和光纤综合通道的输电线路差动保护方法

现有输电线路差动保护均基于光纤通道设计,其通道要求高,限制了双通道三路由的推广应用.另外,现有差动保护不具备识别通道路由延时不一致的能力,存在差动误动的风险.从数据格式、采样同步、同步监测、网络安全等方面研究了对通道要求降低的输电线路差动保护解决方案,并提出了基于5G和光纤综合通道的线路差动保护方法.重点研究了基于数据通道可靠性提升的同步方法、基于外部同步时钟的同步方法和多模式数据实时同步监测策略,实现综合通道差动保护同步.通过仿真试验,基于5G和光纤综合通道的输电线路差动保护方法,实现了可路由的差动数据处理,降低了差动保护对通道的要求,对采样同步状态进行实时监测,提高了差动保护的可靠性,有利于双通道三路由的推广应用.     

基于同步相量的多端电流差动保护

随着新能源的蓬勃发展,多端输电线路的应用场景逐渐增多,多端电流差动保护应用成为最佳选择.本文提出一种基于同步相量的多端电流差动保护方法,使多端输电线路的差动保护应用具备可行性.基于IEC 61850-90-5协议,通过网络报文方式传输可路由的电气量信息,实现纵联通信数据定义的标准化.在分析同步相量特性的基础上,提出一种不依赖通道收发时延一致性的差动保护同步方法,并进一步提出基于光纤和5G无线通信的通道拓展方式,在保证差动保护可靠性的前提下,有效提高多端电流差动保护对通道的适应性,提升多端输电线路系统的供电可靠性.     

基于时钟差的线路电流差动保护数据同步方法

随着现代电力通信网的发展和完善，自愈环网或可变路由的光纤通道逐渐增多，给线路光纤差动保护带来了新的问题。现有的数据同步技术假设收、发通道延时一致，一旦通信路由发生改变，就会由于数据不同步而影响保护的可靠性。为此，文章通过引入装置时钟差的概念，提出了一种基于时钟差的数据同步方法，该方法以乒乓对时为基础、参考向量法对时作辅助，解决了自愈环网双向通道路由不一致时数据的同步问题，具有很好的实用价值。     

输电线路自同步电流差动保护

电流差动保护原理简单、可靠性高,但对数据的同步性要求严格,同步误差超过一定限值时会引起误动或拒动。针对电流差动保护常用的动作判据,定性分析了其在内、外部故障时的耐同步误差能力;以故障发生时刻为对时基准,提出了输电线路自同步电流差动保护方案,并对此方案的误差来源、可行性及应用条件等进行了详细的分析与论证;同时,借助现场录波数据和PSCAD仿真结果,对输电线路中自同步电流差动保护方案的可行性进行了验证。理论与仿真分析表明,所述方案不依赖外部时钟,不受通道传输延时和路由变化的影响,在当前技术条件下,其同步误差在允许范围之内,可为输电线路电流差动保护提供一种新的实现方式。     

光纤通道路径不一致对线路差动保护的影响

光纤分相电流差动保护依赖光纤通道。光纤通道的来回路由时间直接影响差动保护的性能。推出基于采样时刻调整法同步的光纤差动的同步相差与光纤通道来回路由时间差的关系,并分析光纤通道收发路由不一致时,差动保护在区外故障和区内故障的动作行为,得出在通道来回路由不一致的时间差在5 ms以内时,选择合适的差动制动系数完全可以使用。文章还给出了两种新的差动保护解决方案来适应光纤路径的不一致：在差动保护中增加GPS同步法和增加允许式纵联距离。     

光纤通道路径不一致对线路差动保护的影响

光纤分相电流差动保护依赖光纤通道.光纤通道的来回路由时间直接影响差动保护的性能.推出基于采样时刻调整法同步的光纤差动的同步相差与光纤通道来回路由时间差的关系,并分析光纤通道收发路由不一致时,差动保护在区外故障和区内故障的动作行为,得出在通道来回路由不一致的时间差在5 ms以内时,选择合适的差动制动系数完全可以使用.文章还给出了两种新的差动保护解决方案来适应光纤路径的不一致:在差动保护中增加GPS同步法和增加允许式纵联距离.     

差动判据受通道收发不一致延时影响的试验分析研究

基于差动保护的同步调整方法,从理论上分析了通信通道收发不一致延时对光纤差动线路保护的影响,并计算了不同差动判据的保护所能耐受的最大收发不一致延时.借助电力系统全数字实时仿真装置 ADPSS 建立了 220 kV 双回线输电系统电磁暂态模型,对国内三种光纤分相电流差动保护装置进行了测试,记录并分析了各自耐受通道收发不一致延时的能力.理论分析和试验结果表明,差动判据对保护耐受通道收发不一致延时的能力有着较为显著的影响.建议分相电流差动保护使用专用光纤通道,而尽量避免使用光纤迂回通道.     

光纤电流差动保护通信时钟设置

在线路保护中越来越多的采用电流差动保护作为主保护,电流差动保护需要将大量数据信息从线路一侧传向另一侧,误码的大小对保护性能指标影响很大。差动保护装置时钟设定影响通信数据,为尽量减少误码对差动保护的影响,应根据不同的通道方式,采用不同的最佳时钟设置。文章主要分析了差动保护传输数据及不同通道应采用的时钟设置方式。     

数字式纵联电流差动保护算法同步策略探讨

数字式纵联电流差动保护的先决条件之一就是保证两侧的同步。在分析数字式纵联电流差动保护内部各环节出现的各种同步问题的基础上,比较研究了各种同步技术策略对保护算法实现的影响,从中可以看出各技术环节的同步策略既相互独立,又相互紧密联系。同时,在线路两侧的电流相量同步技术问题上,侧重同步两侧采样时钟的绝对同步策略和侧重针对通信时延影响的相对同步策略两者之间各有利弊,而且在某些情况下还可相互配合,相互补充使用。     

T接线路差动保护通道收发时延不一致判别方法

通道收发时延不一致会导致差动保护动作行为异常。为判别收发时延不一致通道,分析了T接线路差动保护不同通道架设方式的特点,以及三通道架设方式下,装置判别通道收发时延不一致时存在的问题。理论分析了通道收发时延不一致对保护装置同步采样的影响,并推导出装置差流和递推电压受通道收发时延差值影响的公式。通过分析推导出的公式,结合T接线路差动保护的运行特点,提出了适用于T接线路差动保护的通道收发时延不一致判别方法:差流法、基于集中参数的递推电压法和基于分布参数的递推电压法,提出了基于现场运行工况选择最优方法的选择原则。最后,通过试验验证,说明本文提出的方法和选择原则具有较好的实用性。     

智能变电站光纤差动保护同步陛能测试方法研究

智能变电站线路光纤差动保护当一侧采用全光纤电流互感器,另一侧采用传统电磁式电流互感器时．为保证光差保护投运后的安全可靠性,须对线路两侧的光纤差动保护装置同步性能进行测试．文中给出了一种集成测试环境下基于一次升流的线路差动保护同步性能的测试方法,基于此对不同厂家的线路差动保护进行同步性能测试．试验数据对比分析进一步表明了线路差动保护同步性能测试的重要性,保证了智能变电站投产的安全性。     

电流相位变化量纵联保护方案

电流纵联差动保护是理论上解决分布式发电配网保护问题的有效手段。限制差动保护在含分布式电源(DG)配网中应用的主要原因是配网通信自动化水平较低,采样值同步具有较大的同步误差,而电流差动保护相移制动能力较差,在高同步误差前提下保护安全性较低。针对中低压等级分布式发电配网,提出一种利用故障前后电流相位变化量比较的纵联保护方案,保护信息交换对同步条件要求较低,有很强的耐受同步误差能力。受益于中低压配电线路的高对地容抗参数,新方案具有良好的制动性能,能够满足分布式发电环境下保护选择性的需要。与传统纵联差动保护相比,最大的优势在于省去采样值同步环节,相移制动能力强,实用性好。同时还提出了适用于新方案的数据获取方法和保护启动策略,进一步系统化保护方案。仿真结果说明新方案具有良好的制动性能以及耐同步误差能力,解决分布式发电配网保护问题优势明显。     

基于注入法的改进特高压直流接地极引线保护方法

目前,特高压直流输电系统通常采用基于注入法的接地极引线保护。文中分析了传统接地极引线保护方法的特性,并在此基础上提出了一种改进接地极引线保护方法。改进保护方法包括主保护和后备保护。主保护采用高频测量阻抗横差构造单回线故障保护判据,仅利用单侧电气量,不依赖于通信;后备保护利用接地极引线末端电流方向构造保护判据,对通信的同步性与实时性要求较低。以某实际运行的±800 kV特高压直流系统为例,利用PSCAD/EMTDC对所提保护方法进行仿真验证。仿真结果表明所提改进保护方法的主保护较传统保护方法可极大缩小保护死区,在后备保护的配合下可实现全线保护。     

一种基于EPON的时钟同步协议在配网多端 差动保护中的研究及应用

配网线路分支线路多、拓扑复杂,将传统差动保护用于配网线路时存在投资成本大、管理复杂的缺点。在基于EPON的配网自动化系统中,如借用EPON通道实现配网线路的多端纵联差动保护,可解决上述问题,但其采样值同步是一个难点。针对EPON通信的固有特点,设计了一种类似于IEEE 1588的时钟同步协议,该协议简化了IEEE 1588主从时钟的交互机制,可使网络内各设备的时钟与主设备同步,精度能满足配网线路多端差动保护的要求。经试验验证,该方法可解决EPON通信条件下的设备时钟同步问题。     

差动判据受通道收发不一致延时影响的试验分析研究

基于差动保护的同步调整方法,从理论上分析了通信通道收发不一致延时对光纤差动线路保护的影响,并计算了不同差动判据的保护所能耐受的最大收发不一致延时.借助电力系统全数字实时仿真装置 ADPSS 建立了 220 kV 双回线输电系统电磁暂态模型,对国内三种光纤分相电流差动保护装置进行了测试,记录并分析了各自耐受通道收发不一致...     

基于5G授时的配网差动保护数据同步方案

在配网中实现基于5G通信电流差动保护的关键技术之一是区段两端电流数据的同步问题。分析现有数据同步方法应用于5G电流差动保护的适应性;介绍5G协议中时间同步指标及实现架构;在此基础上,提出利用5G通信中的高精度时间信息实现数据同步的实用化路线。在该路线中,设计一种基于5G信号参数的基站授时方案;给出两种适用于配网电流差动保护的对时信号;最后提出基于B码对时信号的电流差动保护数据同步方法并分析其误差。理论上所提方案可实现线路两端时间同步偏差不超过20.8μs,对应两侧电流相角偏差不足0.5°,完全满足电流差动保护要求。     

基于时差法的Y/△接线变压器和应涌流鉴别新方法

近年来，出现了多起和应涌流引起变压器差动保护误动的事件，但目前还没有有效的方法对和应涌流进行识别。该文以常见的2台Y/△接线方式变压器并联情况为主，根据变压器产生和应涌流一侧的线电流突变与差流出现时刻有一定时差的特点，提出利用时差法鉴别和应涌流并闭锁差动保护的方案。在TA饱和情况下，可利用数学形态学方法对小时差情况进行判定。将另一侧线电流的变化情况作为辅助判据后，该方法能正确区分变压器和应涌流及和应涌流产生过程中发生内、外部故障的情况。Matlab/Simulink仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。