配电系统保护定值实际整定技术探讨

针对保护装置的保护定值整定策略及算法展开了探讨,在配电网中加入智能联络开关,采用4G通信以获得系统实时运行状态,同时开发了配电系统保护定值整定计算和信息管理系统,对提高继电保护人员对配电网保护定值影响因素的认知能力、保护定值整定的技术水平具有重要的意义。     

配电分界负荷开关保护定值整定原则探讨

由于配电分界负荷开关(以下简称分界开关)具有自动切除配电网单相接地故障和自动隔离相间短路故障的功能,在各地区配电自动化系统建设中得到广泛应用。综合分析不同厂家分界开关的保护原理,提出一般的保护定值整定原则,为现场工作人员设定分界开关保护动作定值提供参考。     

青岛智能配电网建设中继电保护的配置及整定计算

青岛智能配电网建设中密集的继电保护配置方案,对其定值的整定计算提出了很高的要求。讨论了青岛智能配电网试点采用的继电保护配置方案,对其采用的智能快速面保护和分界负荷开关提出了相关定值整定计算原则。     

低负荷密度区域配电线路多级配合方法的研究

针对站内10kV出线开关与线路智能开关上下级保护配合失效、存在保护范围越级或灵敏度低等问题,提出一种基于系统相关参数且侧重于两相短路故障类型的保护定值整定计算方法。以江西某典型单辐射线路为例,详细分析了该方法在低负荷密度区域配电线路保护配合、各级开关保护定值整定的应用。结果表明该方法能够有效增大保护范围、优化开关布点,在保证保护装置选择性的同时大幅简化了保护定值整定计算。最后基于所述整定计算方法设计了保护定值计算软件,能够依据系统相关参数自动完成整定计算、校验保护范围。     

基于动态拓扑的配电网分布式保护自愈方法

为提高配电网保护自愈的适应性,提出了一种基于动态拓扑分析、开关关联配合的配电网分布式保护自愈方法。从电网结构出发,建立基于图论的配电网动态拓扑描述模型,实现配电网拓扑和运行方式的动态分析;通过关联矩阵的运算,求得开关的电气联接子图,并利用可达矩阵和广度优先生成树,获取开关的上下级配合矩阵,基于此实现开关动作定值和时限的配合整定。故障时,开关通过动作定值和时序的协调配合,实现故障切除与隔离,以及健全区域供电恢复,形成一种拓扑自适应、开关协调配合的配电网分布式保护自愈方法。     

基于继电保护数据分析的配电网供电可靠性提升策略研究

对供电可靠性的要求是社会经济发展和满足民生需求的必要条件。降低配电网设备的跳闸率,尤其是减少配电线路的跳闸率,成为提升配电网运行水平的重要目标之一,也给配电网保护提出了更高的挑战。以某地区供电局配电网保护运行数据为样本,从供电区域、故障位置和运行方式3个方面研究配电线路故障影响因素,提出完善保护配置、优化整定策略、改进重合闸设置、特殊运行方式下保护校核等措施,降低故障对配电线路供电可靠性的影响,对提高配电网运行水平具有一定借鉴意义。     

配电网继电保护与FTU终端定值整定原则探讨

规范化的配电网馈线自动化线路定值整定及定值管理工作,能提高10 kV馈线自动化线路的运行管理水平,缩短配电线路故障停电时间。针对某地区配电网保护现状、配电线路成套设备布点原则,分析了一例FTU终端定值整定存在的问题,对配电网继电保护与FTU终端定值的配合提出部分思考与总结,以期为配电网的定值整定工作提供参考。     

考虑网络等值的自适应电流速断保护整定方法

为加强电流速断保护定值整定对系统运行方式改变、网络结构调整以及负荷变化的响应能力,研究并提出一种基于网络等值的自适应电流速断保护整定方法。该方法利用系统正常运行时配电自动化设备采集的系统等效电源、配电线路阻抗以及负荷功率信息,通过网络等值方法计算得到保护背侧的等效相电势以及等效阻抗,继而完成保护的自适应整定。该整定方法能够反应系统运行方式的改变,有效地提高了保护整定的可靠性。     

花瓣型配电网区域备自投系统控制策略优化研究及应用

针对花瓣型配电网发生故障后,若故障无法被保护可靠隔离时会导致区域备自投系统无法实现“花瓣”恢复供电的问题,基于控制策略对等式的思想,提出一种新型区域备自投系统控制策略。新型控制策略主动进行故障隔离并通过相邻开关房的信息交互,实现“花瓣”的恢复供电及恢复供电后线路过载时各开关房中负荷的智能选切功能,通过信息交互也确保了安全稳定系统切负荷功能的有效性;同时提出了经主保护闭锁的后备保护,解决了“花瓣”内合环运行时后备保护定值整定配合困难和工作量大的技术问题。现场应用结果验证了新型控制策略的有效性,对其他配电网区域备自投系统控制策略的研究具有一定的借鉴意义。     

智能电网地区继电保护定值整定系统关键技术研究

从智能电网发展的角度,分析了当前地区继电保护定值整定管理的网络拓扑、参数维护及定值与装置管理等相关问题,提出了智能电网条件下地区级继电保护整定系统总体设计结构。阐述了该智能整定系统的组成,其中包括整定计算、定值管理及保护重构三部分。同时论述了该系统的网络拓扑、供电方案、自动解环、分界拼接、自动整定、供电组合和继保重构等关键技术。该系统的设计思路能够有效地满足地区级智能电网保护整定系统的管理及技术要求。     

基于非最严苛电网运行方式的超高压线路距离保护整定方法

分析了西北电网三起因保护拒动而导致的故障范围扩大事故,指出现有基于最严苛电网运行方式的超高压线路后备保护整定可能导致保护定值灵敏性不足、无法可靠动作的问题。提出了基于非最严苛电网运行方式的超高压线路距离保护整定方法,距离II段采用接近于实际的检修方式进行整定,距离III段采用考虑对侧故障可靠切除后的运行方式进行整定。该整定方法在改善配合关系的同时,能够最大限度地发挥距离保护对本线和相邻设备的后备作用。实际算例验证了该整定方法的有效性。     

钻石型配电网的保护与自愈策略分析

为提升钻石型配电网供电可靠性,配网二次保护系统引入自愈方案。首先,在变电站出口和开关站母线分段处配置不同类型的自愈终端,通过线路光纤差动保护、简易母差保护和分支线过流保护协同,采用光纤手拉手连接的通信模式,确保实现故障的精确定位和快速隔离。其次,优选环内联络开关自愈控制,辅以站间备自投,由此实现正常态单一故障、检修态单一故障和正常态双重故障时,处于非故障段负荷的快速复电。仿真结果表明：所提方法能在最小范围内定位和隔离故障,在0.5 s内恢复非故障段负荷,从而满足供电可靠性需求。     

面向状态检修的智能变电站保护系统可靠性分析

以状态检修为目的,研究了智能变电站保护系统的可靠性评估方法。首先从智能变电站技术特点出发,提出一种考虑逻辑节点的保护系统监测方法。根据状态检修的需要选取保护系统可靠性指标,并在此基础上建立了动态Markov模型,利用该模型定量评估保护系统在给定条件下的检修需求。最后以典型220 kV智能变电站为例说明了该评估模型的应用方法并做了相关分析。算例结果表明,该方法具有一定的可操作性,能够为智能变电站保护系统的检修决策提供一些参考。     

基于方式变化影响域辨识及故障量排序的继电保护定值在线预警

提出了基于方式变化影响域和故障量排序的继电保护定值快速在线预警方法。该方法以保护所在位置的短路电流、分支系数等继电保护定值计算相关故障量的变化率为判据,确定线路和变压器等电网元件开断后,定值将受到显著影响的保护集合。通过对故障量计算结果的排序优化来进一步提高定值在线分析的速度,实现继电保护定值的快速在线预警。工程实际应用表明,该方法可以快速准确地预警存在保护定值隐患的电网特殊运行方式和保护装置。     

智能变电站负荷自动分配技术

研究智能变电站负荷自动分配技术的主要措施、提出发展方案,对支撑智能电网发展具有重要意义。基于配电网无功优化和网络重构,建立了智能变电站负荷自动分配数学模型,选取基于导向搜索法的无功优化算法和基于虚拟流法的网络重构算法,实现了以有功网损最小为目标的负荷自动分配。充分考虑分布式电源接入后配电网结构和运行方式发生的变化,基于出力特性,采用场景分析法建立模型,优化智能变电站负荷自动分配算法,实现了根据分布式电源出力调整负荷分配量的智能变电站负荷分配系统方案。验证表明,该方案能够保证无功补偿装置正确投入退出、分段开关和联络开关正确开合,线路有功损耗下降,有效提高了电网分析和控制功能的速度和可靠性。     

基于智能开关的广州10kV架空馈线自动化新模式

根据广州地区10 kV架空线路的实际情况,提出两种基于柱上智能开关的广州地区10 kV架空馈线自动化新模式,应用了柱上智能开关、线路设备保护、智能控制器和PLC控制器,可实现二遥监测、减少变电站出线开关跳闸、缩小停电范围、自动隔离故障、迅速恢复非故障区域的正常供电等功能。分阶段在广州不同地区对馈线自动化新模式进行试点,结果表明架空线路馈线自动化新模式适合广州实际,在广东地区具有广阔的应用前景。     

新一代大型智能水电厂发变组保护装置设计及应用

针对传统发变组保护二次回路接线复杂、对外接口标准未统一、运行维护不方便以及在保护数据处理、通信数据处理、适应智能运维等方面的不足,提出了模拟量采用常规采样、开关量采用GOOSE传输的保护装置设计方案。研究了发电机差动保护综合优化技术、异常数据容错技术、基于异步采样适应不同工况的发电机保护算法及保护装置运维智能化处理等关键技术,并提出了大型智能水电厂发变组保护的整体工程配置方案。理论仿真和试验测试均表明,该方案能够满足智能水电厂对继电保护的技术要求。     

远程备用智能保护一体化中心架构可靠性研究

针对双重化智能站域保护在检修、故障退出、灾变恢复等多种场景时可靠性不充分的问题,提出远程备用智能保护一体化中心(Remote Duplicate Configuration Smart Protection Center,RDCSPC)的继电保护新架构。选取系统可靠度作为可靠性衡量指标,运用马尔可夫状态空间法原理,建立RDCSPC架构各运行方案的转移密度矩阵。确定其失效率、修复率与各状态之间的逻辑关系,结合保护系统本身拒动概率、误动概率,给出其可靠度数学表达式。通过算例定量分析RDCSPC与就地智能站域保护配合的各种运行方案的可靠性,验证了RDCSPC保护架构对系统的可靠性具有明显的提升效果。     

基于电流预测的矩阵变换器过流保护策略研究

针对矩阵变换器在实际运行中出现负载电机过载导致过电流的问题,提出了一种基于电流预测的过流保护策略。该策略利用变换器系统的离散时间模型来预测由矩阵变换器生成的所有27个可能的输出电压矢量的输出电流的未来值。然后通过将预测的输出电流未来值与保护阈值电流相比较,当预测电流值大于保护阈值电流时,系统会立即向控制器发送过电流报警信号来控制变换器开关器件的关断,进而保护功率开关器件与负载电机免受故障的损害。最后通过Matlab/Simulink仿真与实验,证实了这种过流保护策略的有效性。