直流馈入下交流系统故障特性分析及故障分量电流差动保护改进

由于直流系统的故障响应具有快速非线性特征,基于准稳态的分析方法不再适用于高压交直流互联(HVDC/AC)系统,因此对于交流保护的适应性分析将更为困难。为解决上述问题,在原有HVDC/AC系统动态相量等值方法的基础上,计及直流系统的非线性以及不同故障严重程度下直流系统控制策略切换的影响,提出更为准确的HVDC/AC系统等值计算方法。基于此,分析直流系统的接入对交流线路暂态故障特性的影响,研究该影响与故障分量电流差动保护动作性能之间的关系,并提出基于电流暂降检测的故障分量电流差动保护自适应动作判据。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果验证了理论分析的正确性及改进策略的有效性。     

基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据

为解决目前直流线路差动保护动作时间过长的问题,提出了一种基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据。分析了差动电流的频谱特征,由分析可知区内故障时差动电流含有较多直流分量,区外故障时差动电流含有较多50 Hz和100 Hz分量,根据这一区别设计了闭锁判据。该判据能够有效识别区内、区外故障,且具有可靠性高、对采样频率要求较低等优点。基于某实际直流系统建立了EMTDC仿真模型。仿真结果表明,该判据能够在区外故障时闭锁差动保护,提高了保护的可靠性。     

电流差动保护在柔直接入的交流电网中适应性 分析及改进措施研究

为适应新能源规模化接入电网,柔性直流输电技术应用日益广泛,我国电网已初步成为交直流混联电网。交流系统发生故障时,柔直系统提供短路电流的特征与传统同步发电机相比发生显著变化。首先分析故障特征的变化,柔直侧由于故障电流幅值受限,且负序阻抗无穷大,导致故障电流的幅值和相角与交流侧不同。分析了输电线路电流差动保护由于区内故障时两侧电流夹角增大,导致电流差动保护的动作量减少、制动量增加,导致灵敏度下降甚至拒动。在此基础上,提出了差动保护判据的改进方案：分别利用零序电流、负序电流和正序电流突变量构成辅助判据,提高区内接地故障和相间短路时电流差动保护的灵敏度,从而提高了差动保护在含柔直接入交流电网中动作的可靠性。最后,通过仿真验证了所提方案的可行性。     

直流馈入下的输电线路电流差动保护动作特性分析

基于不同交流系统故障下的直流系统等值故障分量电流暂态特性,分别对直流馈入环境下输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的动作特性进行了分析.研究表明在一定条件下直流系统将降低电流差动保护动作的灵敏性,且故障分量判据受影响的程度更为严重;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证上述理论分析的正确性.     

直流馈入下的输电线路电流差动保护动作特性分析

基于不同交流系统故障下的直流系统等值故障分量电流暂态特性,分别对直流馈入环境下输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的动作特性进行了分析。研究表明在一定条件下直流系统将降低电流差动保护动作的灵敏性,且故障分量判据受影响的程度更为严重;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证上述理论分析的正确性。     

交直流混联系统对变压器保护性能的影响及解决措施

在交直流混联系统中,直流偏磁和换相失败都会对变压器差动保护产生不利影响.以西北电网交直流混联系统为分析对象,分别研究了变压器差动保护在这2种情况下的运行性能.仿真数据表明:直流偏磁严重的变压器发生区内弱故障时,差动电流中的2次谐波将会引起变压器差动保护拒动;直流系统换相失败时,交流系统电流可以看成一个谐波源,此时发生内部故障时,变压器差动保护也会由于差动电流中2次谐波的存在而使保护拒动.为了解决这些问题,文中采用了基于故障分量综合阻抗的保护方案.理论分析和仿真验证都表明新方案在变压器直流偏磁或换相失败时仍然具有很高的灵敏度和可靠性.     

高压直流线路行波差动保护的分析

从行波传递的原理分析了故障暂态过程中直流线路分布电容电流的形成机理,以及分布电容电流对直流差动保护的不利影响。经理论分析验证得,故障暂态过程中线路分布电容电流的大小与故障信号传递至线路两端保护的时间差成正比。在此基础上,提出了一种基于暂态过程分布电容电流补偿的直流差动保护方案,通过合理地补偿线路两端保护接收到故障信号的时差,可以有效地提高直流差动保护的可靠性及灵敏度。大量的仿真实验证实了该保护方案适用于一般高压直流输电线路保护。     

基于故障电流幅值与相位差的电流差动保护判据

提出了一种基于故障分量电流幅值与相位差的电流差动保护判据,其中差动电流为本侧电流故障分量幅值加上对侧电流故障分量幅值与二者相位差余弦值之积,制动电流为本侧电流故障分量幅值减去对侧电流故障分量幅值与二者相位差余弦值之积.分析了不同系统阻抗、过渡电阻、分布电容对该差动保护判据性能的影响,并与目前广泛应用的故障分量电流相量差动保护判据和标积制动原理的差动保护判据进行了性能上的对比分析,同时采用EMTDC软件进行了算例仿真.分析计算结果表明,所提的差动保护判据在区内故障时的灵敏度更高,区外故障时的安全性更好,在不同系统阻抗、过渡电阻、分布电容条件下均具有良好的性能.     

±800kV云广直流输电线路保护的仿真及分析

建立包含控制系统阀控制层的±800kV云广直流输电系统仿真模型,对其以电量变化率为基础的行波保护作为主保护、电流差动保护作为后备保护的直流输电线路保护进行仿真,全面检测其保护动作特性。分析指出：电压变化率判据往往无法检出高阻接地故障,且受雷击干扰、冲击电晕和谐波的影响;电流差动保护是针对直流线路高阻故障的后备保护,它采用线路两侧电流差值的幅值为动作量,为避开区外交流侧故障和采样数据波动,最长延时会达到1.1s,在此阶段若阀组保护动作,将导致该极停运。建议采用＂保护原理冗余＂设计,即配置2套可互为补充的不同原理的保护系统。     

特殊工况下换流变零序差动保护误动机理分析及对策研究

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,分析了特高压换流变中性线上电流互感器在长时间单极-大地运行伴随交流系统高阻故障工况下饱和机理。采用基于工程实际参数的特高压直流输电模型进行仿真分析,揭示换流变零序差动保护误动原因。并根据区内、外故障时保护两侧自产零序电流和中性线零序电流极性差异,提出一种基于S变换相位差的换流变零序差动保护闭锁新判据,以解决特殊工况下换流变零序差动保护误动的问题。通过仿真验证该判据的有效性。     

300 MW火力机组发变组保护改造研究

运行多年的300 MW火力机组,其发变组保护设备落后、老化、校验复杂、保护灵敏度低。通过对发变组保护改造工程中微机型保护配置、技术方案的研究,可提高发变组保护的动作可靠性,能取代老式的整流型保护和电磁型保护。     

电流互感器的二次侧引出端的组合

介绍如何组合电流互感器的二次侧引出端子。     

LFP—901和LFP—921保护在河北南部电网的运行研究

对河北南部电网ＬＦＰ－９０１、ＬＦＰ－９２１保护的运行情况进行了研究总结,包括ＬＦＰ－９０１保护非本装置原因的误动分析及对策,特殊民政部下的动作行为分析,ＬＦＰ－９０１保护与收发信机的配合,ＬＦＰ－９２１保护使用中几个总理２的解决以及ＬＦＰ－９０１、ＬＦ这保护的异常统计分析等。     

110kV电网距离保护整定方案设计

针对某1 10kV电网距离保护进行整定计算,结合该系统实际运行参数,具体保护装置型号参数和距离保护整定原则,利用继电保护图形化自动整定系统,根据《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》,对某地级电网110kV线路的保护进行设计并整定计算,形成合理的整定方案,以全面掌握继电保护整定计算,对其他电网继电保护整定计算有重要意义.     

变压器方向过流保护拒动原因分析

对某风电场低压侧电缆短路故障时变压器后备保护的复压闭锁方向过流保拒动原因进行了分析.改进过流保护定值后,通过理论分析和带负荷试验验证方向过流保护动作正确性.     

广域保护中基于能量守恒原理的母线及输电线差动保护

提出一种基于能量守恒原理的纵联差动保护，对线路两端或母线各端的有功功率进行比较，若各端功率的和超出整定值，则判定为区内故障。在典型400 kV输电系统模型上，运用MATLAB仿真软件对所提出的原理进行了仿真验证。仿真结果表明，该方法比传统电流比率差动保护更加可靠且计算量小，因而可缩短动作时间。该方法能检测所有故障类型，适应于超高压远距离输电线路。     

SEL保护在500 kV线路中的应用及特点

对美国SEL微机保护与国产微机保护的主要元件作了比较。重点分析了SEL保护在500kV葛双二回线POTT方式的逻辑编程及动作特点。     

继电保护技术的研究与应用

章总结了南京南瑞继保电气有限公司在以工频变化量为理论基础的系列保护元件方面的研究与应用成果，介绍了线路保护、母线保护、变压器保护、发电机保护方面所采用的关键技术，阐明了微机保护装置采用主后综合，双套配置的合理性和优势。     

线路保护的发展及展望

简要回顾了我国电力系统线路保护的发展过程,从建国初的电磁型、机电型到整流型及目前广泛采用的微机型,微机型保护装置已从最初的8位机到1 6位机并发展到目前的32位机,适用于我国各种电压等级的需要。同时展望了线路保护下一步发展趋势:以光纤差动为主,适用于光互感器,系统网络化保护。     

一种微机型过励磁保护的研究

对现有几种微机型反时限过励磁保护的动作特性曲线和算法进行分析,分析结果表明分段原理动作特性曲线可以与设备过励磁曲线较好地配合,基于反时限保护动作状态与动作量基本关系的算法能够较好地反映设备过励磁的动态过程。并且介绍了由以上两者形成的反时限过励磁保护方案的实现方法。最后,基于该方案构成了一种适合于大型发电机、变压器的通用型过励磁保护,对保护在应用中应注意的一些问题也进行了分析。该过励磁保护在大型水轮发电机组的运行结果表明,保护能够满足发电机、变压器运行的需要。