继电保护振荡闭锁的改进措施

振荡闭锁是保障电力系统安全的重要技术环节,是继电保护的理论难点之一。对现有的振荡闭锁方案进行改进,主要包括:改进启动继电器;实时计算短时开放时间;提出振荡闭锁中的对称开放和不对称开放新判据。通过设计故障检测器和启动加速器来提高突变量启动继电器和零序启动继电器的动作性能;用正序电压余弦分量替代静态稳定电流,实时计算暂态稳定破坏短时开放时间代替固定延时;通过加速软开关提高距离保护I段对称开放速度,利用距离保护延时计算U1cos 1来开放保护;在m|U1cos 1|的2维平面上分析振荡和不对称故障的不同特征,改进现有的不对称开放判据。利用实时数字仿真系统进行仿真验证,仿真结果验证了改进方案的正确性和有效性。     

一种距离保护Ⅲ段防过负荷误动的方法

针对传统距离保护Ⅲ段不能正确识别过负荷和故障的问题,详细研究了过负荷和故障情况下电流不对称度、Ucosφ和电压相位变化等电气特点的特征差异,提出了一种识别过负荷和故障的新方法。此方法基于电流不对称度、故障处电弧电压与系统中最低电压的差异以及电压相位变化,不仅实现了对称过负荷与各种故障的识别,而且通过比较不对称过负荷和单相高阻接地时电压相位变化差异解决了不对称过负荷和单相高阻接地故障的识别技术难题。通过RTDS仿真试验,验证了该方法既可有效防止对称和不对称过负荷时距离保护Ⅲ段误动,又能够保证在各种故障时可靠开放距离保护Ⅲ段。     

一种新的基于序分量权重的振荡闭锁再开放逻辑

系统振荡闭锁过程中需要在发生故障时能快速开放保护。详细分析了不同故障形式下保护安装处各序电流分量的幅值特征,然后基于各自幅值特点赋予不同的权重系数,构成新的振荡闭锁再开放逻辑。新的逻辑对于一切不对称故障都适用,仿真实验证明了新的开放逻辑的正确性。     

具备应对过负荷能力的距离保护实施方案

介绍了距离保护应对过负荷策略的实施方案,根据过负荷与对称故障、不对称故障、相间故障、单相接地故障的特征分别进行处理。首先利用U1cosφ1识别对称故障与过负荷,利用电流不对称度识别过负荷与不对称故障;然后利用正序功率识别故障点位置,对于相间距离保护,利用相间Uijcosφij(ij=AB,BC,CA)识别相间故障与过负荷,对于接地距离保护,采用相Uicosφi(i=A,B,C)、正序补偿电压与相补偿电压关系识别单相接地与过负荷。利用RTDS建立了仿真模型,模拟了对称过负荷、不对称过负荷及过负荷期间发生故障等不同类型故障,仿真结果表明,本方案过负荷时可靠闭锁距离保护,故障时快速开放距离保护,耐过渡电阻能力高达150Ω。     

振荡中不对称故障的判别

提出一种开放距离保护的判别元件，从而使距离保护可以对振荡中发生的不对称故障起保护作用，即快速有选择地切除故障，这种判别元件的算法简单，受频率影响较小，适合于在系统振荡时工作，现已应用于ＤＦＰ－２０１型微机线路保护装置，取得良好效果。     

多串补线路保护动作性能分析

从理论上分析了多串补线路故障后的电气量特征,随着故障点的变化,线路多处会发生电流反相和电压反相,故障后电气量中存在多个低频暂态分量。研究了线路保护(电流差动保护和距离保护)的动作性能,提出了串补线路保护配置方案,并给出2点改进建议:一是采用保持记忆电压作为距离保护的极化电压,防止电压反相造成距离保护误动作;二是通过比较故障电流和记忆电压的相位来识别电流反相,当故障后电流相位超前记忆电压,判断为电流反相,闭锁电流差动保护。利用RTDS系统搭建了1 000 kV输电线路模型并进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致。     

考虑频变参数补偿算法的长线距离保护

特高压长距离输电线路的测量阻抗与故障距离不成正比,并且故障暂态过程中谐波丰富,只有计及频变参数的影响,长输电线路距离保护才能够正确地反映故障点位置.为此,根据传输线路方程,在分布参数模型的基础上构造补偿矩阵,利用有限脉冲响应滤波器描述线路频变参数特性.实际应用中,新的距离保护原理由保护安装处的测量电压和电流,利用长距离传输线路精确数学模型计算整定点处的电压和电流,并以此为观测点构造距离保护.仿真结果表明,所提出的算法能够在时域里快速、准确地识别故障位置,有效提高了长线距离保护的性能.     

电力系统低频振荡期间对三相短路故障的识别

本文提出了一种检测距离保护对称故障的方法 ,在保证保护装置选择性的同时,克服了原有保护算法的缺点。首先介绍了数据预处理的过程。其次提出了检测故障电流直流分量的算法。最后通过PSCAD仿真多种故障以及系统振荡来验证算法的可靠性。仿真结果表明此算法能够有效辨识出系统振荡期间线路发生的三相对称短路故障。本算法可用于监测电力系统在低频振荡情况下距离保护装置的工作情况。     

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。     

基于参数识别的时域长线距离保护

对于传统距离保护用于远距离输电时受线路分布电容影响存在暂态超越的问题,给出了一种基于参数识别的时域距离保护新算法.在分布参数线路模型下,根据保护安装处电压、电流计算出保护整定点的电压、电流,再根据微分方程距离保护算法判别区内、区外故障,并利用插值法解决了长线距离保护在低采样频率下无法计算沿线电压、电流分布的问题.仿真结果表明,在特高压长线路末端故障情况下仍能够正确判别区内、区外故障,有效地防止了暂态超越.该方法对采样频率要求不高,不受线路分布电容和非周期分量的影响,提高了长线距离保护的动作可靠性.     

基于广域测量系统的潮流转移识别方法

电力系统中的潮流转移会引起线路事故过负荷及其距离Ⅲ段保护误动作,这是导致连锁跳闸,最终发生大停电事故的重要因素之一。为此,利用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的优势,提出一种潮流转移识别方案。根据三相电流增量及零序电流的大小来区分线路过负荷和不对称短路故障,根据电压幅值的大小来区分线路过负荷和对称短路故障,并提出了相应的识别判据。考虑到系统振荡对判据判断的影响和故障切除后过负荷发生的情况,提出了具体的潮流转移识别策略,并给出了实现流程,该策略可有效防止距离Ⅲ段元件在事故过负荷时误动,并能保证在故障时可靠开放距离Ⅲ段保护。通过对新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了该方法的有效性。     

面向含不可测分支配电线路不对称故障可靠辨识的负序电流比相保护判据

城市配电网的主动配电网特征日趋显著，含不可测分支结构的馈电线路大量增加。受上述特点影响，单端量保护性能显著降低。因此，对于特别重要的线路，亟待双端量保护来保证故障切除的可靠性和灵敏性。但是，分支电流的差动特性导致相量差动保护从原理上即不适用，而纵联距离保护和方向比较式纵联保护由于需要电压信息，在仅配置电流互感器的线路不具备实施条件。此外，电压和分支两因素的叠加使得上述保护的动作行为分析尤为困难。因此，有必要寻找新型纵联保护判据。该文充分考虑不可测分支的影响，提出了仅利用负序电流相位差这一不对称故障期间始终存在的故障分量来反映故障的思路，并构建了一种适用于这类配电网线路的负序电流比相判据。与现有含分支的幅值差动类保护相比，所提判据在安全性方面具有优势。在PSCAD/EMTDC中搭建10 kV配电网模型，设计多组仿真算例，对比验证了所提判据的有效性。     

光伏并网系统送出线路不对称故障的差动保护灵敏度研究

针对光伏并网发电系统的故障特性,分析了在并网送出线路发生不对称跌落时,比率制动特性差动保护在光伏逆变器有无无功补偿条件下的灵敏度。结果表明,在无功补偿状态下,光伏并网发电系统送出线部分的传统比率制动特性差动保护灵敏度下降。通过比较传统比率制动特性曲线的整定方式,不过原点的特性曲线在灵敏度的方面具有更大优势。在此基础上,考虑到不对称故障中零序电流受故障电阻和负荷电流影响小及低电压穿越(LVRT)期间以电网电压正序分量定向的逆变器控制策略,零序电流作为保护判据的传统比率制动式差动保护,由于不受无功补偿电流的影响且保护动作整定值较小,具有更高的灵敏度,作为光伏送出线路的保护效果更佳。通过Simulink搭建光伏并网发电系统仿真模型验证了这一结论。     

一种适用于高压线路非全相运行时的距离保护振荡闭锁的开放方案

电力系统高压输电线路非全相运行时,由于不对称开放元件退出,若此时再发生故障,如果仅依靠振荡中心电压持续低的长延时判据来开放振荡闭锁,则影响距离保护的动作速度。该方案不适用于单相接地故障。提出了一种采用零负序电流选相分区结果改变开放单相故障和健全相振荡中心电压突变检测开放相间故障相结合的方案,来解决非全相振荡再故障现有开放元件动作速度慢的缺陷。仿真结果证明了该方案的有效性。     

基于瞬时对称分量法的中性点不接地电网电压互感器暂态过电流分析

引入计及损耗的电压互感器非线性模型,采用瞬时对称分量法推导了中性点不接地电网发生单相接地故障期间和故障消失后电压互感器的暂态过电流表达式,发现该电流由正常运行状态下的正序励磁电流和衰减的零序过电流组成。通过MATLAB/Simulink仿真分析了系统在单相接地故障期间及故障消失后、不同消弧线圈补偿方式下的电压互感器暂态过电流。仿真结果表明,系统发生单相接地故障时,电压互感器中的暂态过电流主要与其励磁特性的非线性有关;单相接地故障消失后,在电压互感器中产生较大的励磁过电流,包含受系统零序网络影响较大的稳态分量和衰减暂态分量。由此提出可通过改变系统的零序参数来抑制电压互感器的损坏。     

应用模糊集理论识别电力系统振荡中不对称故障的新方法

根据电力系统振荡和短路所呈现出的不同特征,以模分量、三相及零序电流大小为依据,提出了一种基于模糊集理论的识别振荡中发生不对称故障的新方法,并给出了相应的模糊数学模型.动模实验和Matlab仿真计算结果验证了该方法的有效性和可靠性.     

一种新的高压线路保护振荡闭锁实现方法

对高压线路振荡闭锁实现方法进行了研究,指出目前的振荡闭锁方法降低了距离元件的性能,并提出了一种新的振荡闭锁实现方法.根据保护安装处的电压、电流和距离元件整定阻抗可以计算出距离元件保护范围末端的电压,保护安装处电压和距离元件保护范围末端电压之间的夹角反映振荡的进程,该夹角在振荡中周期性变化,变化周期与振荡周期相同,该夹角...     

基于模糊神经网络的故障类型识别

提出了基于模糊神经网络的双端电源输电线路故障类型识别的方法,用ATP提取输电线路故障后一周后继电保护安装点的三相电压电流以及反映接地故障的零序电流基频分量及其相应的相角,并采用T-S模型与改进BP算法结合的模糊神经网络,实现故障类型识别。该方法不受故障位置、故障电阻及对两端电源初始相角差、系统运行方式等不确定的因素影响,仿真结果表明该类型识别方法可靠、正确。     

基于模糊神经网络的故障类型识别

提出了基于模糊神经网络的双端电源输电线路故障类型识别的方法,用ATP提取输电线路故障后一周后继电保护安装点的三相电压电流以及反映接地故障的零序电流基频分量及其相应的相角,并采用T-S模型与改进BP算法结合的模糊神经网络,实现故障类型识别.该方法不受故障位置、故障电阻及对两端电源初始相角差、系统运行方式等不确定的因素影响,仿真结果表明该类型识别方法可靠、正确.     

实用化的微网单相接地短路故障识别

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。