基于分布参数模型的高压直流输电线路距离保护

对于距离保护而言,没有必要全线准确测距,只要边界准确,能正确区分区内、区外故障即可.文中针对直流输电线路两端连接有平波电抗器,具有明显的边界特征,提出一种高压直流输电线路距离保护时域算法.该方法建立在分布参数模型基础上,通过保护安装处的电压、电流量,计算得到线路末端的电压、电流量,再应用微分方程算法计算出故障距离,以此作为保护动作依据.针对直流线路近端故障时,测距误差大且保护可能拒动的问题,提出了两段式距离保护的解决方法.仿真表明,基于该算法的保护可以正确辨别区内、区外故障,在全线范围内动作快速、可靠.     

基于参数识别的长输电线路接地距离保护算法

针对长输电线路补偿算法采用传统距离保护测距方程后耐过渡电阻能力不强,在保护范围末端发生高阻接地故障时保护容易超越的问题,提出了一种新的基于参数识别的时域长输电线路接地距离保护算法。故障发生后,采用引入插值法的Bergeron模型,利用保护安装处的电压电流来计算线路末端的电压电流,在线路末端应用所推导出的可用于长输电线路分布参数的具有3个系数的时域解微分方程算法来计算故障距离。当计算距离小于保护整定距离时,判为区内故障,保护动作跳闸;否则,保护不动作。理论分析和仿真实验证明,该算法不受长输电线路分布电容和故障暂态的影响,动作速度快,耐过渡电阻能力强,在300km长输电线路、300Ω过渡电阻条件下,保护可靠动作,不会发生超越。     

STATCOM不对称控制策略下线路距离保护测量阻抗的改进算法

在电网三相电压不对称时,采用不对称控制策略能够保证静止同步补偿器（STATCOM）安全,实现良好的电压控制效果。针对较为复杂的单回并补双回线路,分析了线路短路后距离保护动作条件,证实采用不对称控制策略的STATCOM可能引起故障相保护拒动及非故障相保护误动。计及STATCOM注入电流,改进了故障测距算法。将故障距离值与线路正序阻抗配合,修正距离保护测量阻抗值。仿真结果验证了所提算法能够保证距离保护正确动作,避免接入STATCOM后重新整定距离保护。     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法.这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选.同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率.数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸.     

长线距离保护算法研究及仿真验证

由于长线路的分布参数特性使得传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比,受分布电容的影响容。易造成保护的超越或拒动。利用基于工频量补偿算法的长线距离保护算法,针对距离保护正确动作的条件是测距误差不大于故障距离与整定距离之差,将观测点推进到了整定点。仿真结果表明,该距离保护算法可以准确判断区内区外故障,有效地防止了保护因分布电容的影响发生的超越或拒动,能够适用于远距离输电线路。     

计及对端系统参数和送出线路分布参数影响的 风电系统时域距离保护

为解决现有时域距离保护在风电并网系统长线距离I段末端发生高阻接地故障时存在的局限性,在分布参数模型的基础上计及对端系统参数,提出了一种适用于风电系统长线的时域距离保护新原理。讨论了现有时域距离保护在长线影响和对端系统影响下的保护性能。在计及长线的分布参数效应的基础上,将近端电气量归算至长线距离I末端补偿点。在补偿点与故障支路之间构建计及对端系统参数的时域故障回路方程,联立方程获得故障发生位置。结合保护整定值,实现距离保护判据。仿真结果表明,提出的保护原理考虑了长线分布参数影响适应于较长的送出线路。另外,考虑了对端系统影响,当长线距离I段末端发生300 Ω过渡电阻接地故障时,保护仍能正确动作,受采样率等干扰因素影响较小。     

接入MMC-HVDC的交流系统线路自适应距离保护研究

接入MMC-HVDC的交直流混合系统中,当与柔性直流线路直接相连的下级交流线路保护不能正确切除区内故障时,将由上级交流线路的距离Ⅱ段或Ⅲ段动作切除故障。柔性直流输电线路运行方式的变化将导致上级线路距离保护Ⅱ段的保护范围缩小,以很大的概率发生拒动,此时只能依靠距离保护Ⅲ段动作,故障清除时间延长。针对这一问题开展研究,深入分析了MMC-HVDC运行方式对交流系统距离保护的影响,提出了一种基于柔性直流输电公共连接点处量测信息的自适应距离保护方法。该方法能够有效降低MMC-HVDC对上级交流线路距离保护的影响,保证距离Ⅱ段的正确动作,减小了故障的清除时间。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建含MMC-HVDC的交直流混合系统,仿真验证了所做分析和所提出方法的有效性。     

330kV马汉线跳闸分析及措施

1　概　况穿越山区的高压输电线路 ,线路所处的海拔高度较高 ,杆塔大部分位于高山峻岭之颠 ,雷暴季节易受雷电活动侵袭而引发事故跳闸。通过对 330ｋＶ马汉线路 6月 15日的一次跳闸情况分析 ,找出了引起跳闸的根本原因 ,并提出有效的防范措施。1.1　跳闸及保护动作2 0 0 0年 6月 15日 2 0时 0 1分 2 6秒 ,马营变电站330ｋＶ马汉线Ｃ相故障 ,马汉线零序距离Ⅰ段、高频闭锁距离保护动作 ,重合闸动作 ,重合成功。故障录波测距 65.18ｋｍ ,保护装置测距 75ｋｍ。1.2　事故查线2 0 0 0年 6月 16日早 5∶30组织查线 ,根据录波器测距进行分析计算 ,…     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法。这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选。同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率。数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸。     

测距式行波距离保护的研究（一）——理论与实现技术

阐明了测距式行波距离保护的特点，对测距式行波距离保护的动作性能进行了全面的分析讨论。就其核心部分-故障测距元件的构成、定时器控制量的选择、方向行波到达时刻的判定以及测量精度的考虑进行了全面的分析，指出了在实现距离测量元件、距离保护I段和Ⅱ段中具体的技术关键，提出了有效的对策，为进一步研制测距式行波距离保护装置提供了理论和技术依据。     

Adaptive non-communication protection for power lines BO scheme.II. The instant operation approach

This paper presents an instant operation scheme of a adaptive noncommunication protection technique for power lines. In the technique, protection relays make tripping or reclosure decisions adapting to system and fault conditions without the need for communication links. The noncommunication is achieved by the detection of whether or not the system is in a balanced operation, in order to identify the breaker operation at the remote end of the protected section. In the scheme, the distance relay will trip instantly when a fault is detected outside its zone 1, but within its zone 2 reach. Subsequently, it detects whether the fault is on the protected section or not, and recloses when a fault is cleared from the protected line section. Simulation studies with responses to various system and fault condition have shown that the technique is able to give fast and correct response without the need for a communication link     

同杆并架双回线跨线不接地故障的距离保护

从理论上分析了同杆并架双回线跨线不接地故障时距离继电器测量阻抗的变化规律。提出只有将高频通道、超范围距离元件配合构成允许式纵联距离保护，才能保护同杆双回线跨线不接地故障。还对超范围阻抗如何整定进行了讨论。EMTDC仿真试验证明了理论分析结果是正确的。     

一种新的相间行波距离保护方法

当对端母线上仅有1回进出线时，行波保护确定故障为正方向就可以动作；当对端母线上有2回进出线时，区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度，根据测距结果，行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有3回及以上进出线时，行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离，不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况，文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法，然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析，表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同，据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明，该保护原理正确而且适用于三相故障。     

考虑分布式逆变电源特性的距离II段自适应保护整定方案

随着新能源的发展与应用,适用于光伏发电的逆变电源越来越多地投入电网中使用。由于分布式逆变电源与传统电源的故障特性和输出特性不同,电网原有的距离保护动作特性将会有所改变。详细分析了分布式逆变电源的故障特性及其对电网距离II段保护的影响。结合不同故障类型下传统距离II段保护的分支系数,对含分布式逆变电源线路的距离II段保护整定的分支系数进行修正。提出适用于含分布式逆变电源的输电线路的距离II段保护整定方案,提高了含新能源电网的距离保护动作的准确性和可靠性。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了含分布式逆变电源的电网模型进行仿真分析,验证了所提出的自适应距离II段保护整定方案的有效性,提高了距离II段保护动作的灵敏性和可靠性。     

基于小波变换的行波测距式距离保护原理的研究

对行波测距式距离保护的原理、动作特性等进行了详细的分析,其主要优点在于（1）不需要载波通道,在通信线路故障情况下仍能保证装置的可靠动作;（2）在判断出故障的同时能精确给出故障距离,即集保护和故障测距为一体。文章利用小波变换对行波距离保护进行了深入的分析,指出了其中存在的问题并提出了解决办法。EMTP仿真结果证明了分析的正确性和解决方法的可行性。     

基于神经网络的自适应距离保护研究

超高压输电线路的距离保护必须具备足够的对过渡电阻的反应能力。在双侧电源条件下,过渡电阻可能造成保护范围的伸长或缩短。提出了神经网络距离保护算法,通过对样本的学习来获得保护的动作特性,具有内在的对过渡电阻和系统运行方式的自适应性。该算法已在一实际的５００ｋＶ系统输电线路上仿真实现,考虑单相接地故障和Ｉ段保护,在设计的９０％保护范围内具有稳定良好的保护性能。     

A new very high-speed phase comparator

The paper represents further work on phase-comparison techniques by the same author. Efforts to shorten fault clearance times are reported. The basic theory and principle of operation of a new technique of symmetrical phase-comparison for use either in phase-comparison carrier or distance protection schemes is outlined; this is defined by the no-time-delay measuring technique, in which the comparator can detect the instant of fault inception when the phase displacement between the two relaying signals exceeds the trip angle of the system and delivers a trip issue with no time delay. One of its most important advantages is the possibility of minimal fault detection times over the whole of the area covered by a particular relaying characteristic.An example is given of the application of the comparator to a mho characteristic distance relay (90° trip angle) for the protection of a typical 500 kV double-circuit transposed line section of 100 km length. The relay circuitry is described. Steady state and dynamic fault tests were performed using the protective gear test bench. The results confirm the validity of the measuring concept.     

一起典型的终端变电站主变压器间隙放电事故分析

针对一起110 kV线路保护末端故障导致终端变电站主变压器间隙放电的事故,通过分析、论证,认为主变压器间隙未能躲开线路保护Ⅱ段动作时间是造成间隙放电的主要原因,提出延长间隙动作整定时间的解决方案。该方案在河南省焦作地区全面实施,运行1年效果良好,能有效抑制间隙保护不正确放电,减少负荷损失。     

一起220 kV线路发展性故障引起母线解列的事件分析

对某电厂一起220 kV线路接地故障进行分析,依据现场记录的甲线“高频距离、距离 I 段”保护动作和220 kV 5号母线母差动作的情况,对线路保护动作录波图、母差保护动作录波图进行分析,初步判定故障为 L3相接地故障,同时从其发展趋势判定其为发展性故障。为确定故障点位置,对5号母线、厂站甲线间隔绝缘情况和线路上设备进行了检查,发现甲线L3相断路器动弧触头断裂,缓冲器油缸（外壳）底部焊口有砂眼,并有油迹。为此,分析了区外故障（甲线53号铁塔L3相接地故障）转换为区内故障（甲线L3相断路器）的原因,认为缓冲器油缸底部焊口有砂眼,变压器油从砂眼处渗出挥发,油量逐渐减少,导致缓冲效果下降是引起故障的主要因素。建议加强220 kV气体绝缘金属封闭式开关设备日常维护和变压器油油位监视或渗漏监视。