主动探测式保护关键技术概述及展望

以新能源为主体的新型电力系统中广泛应用的电力电子设备引入了新的故障特征,对继电保护性能提出了更高的要求,传统继电保护技术难以适用。主动探测式保护利用可控的电力电子设备生成特定的探测信号,引入了更为清晰明确的故障特征,可以构造更为简便、灵敏、可靠的保护新原理。基于扰动的故障分析方法为主动探测式保护提供了理论基础,电力电子技术的发展为主动探测式保护提供了应用基础。针对主动探测式保护的具体实现方案,详细分析了探测信号的选择、生成、注入时机和处理等关键技术,归纳整理了主动探测式保护在直流系统和新能源发电等典型场景下的应用。对未来的研究方向和工程实践中可能遇到的问题进行了总结评述,期望能为主动探测式保护的深入研究提供参考。     

利用健全极MMC注入特征信号的直流线路故障性质判别方法

交流线路自适应重合闸利用跳开相和健全相之间的耦合关系判别线路故障性质;而直流线路故障清除后,直流系统电气量保持恒定,健全极与故障极无耦合关系。在利用高压直流线路极间耦合特性和换流器高可控性的基础上,提出了一种向直流故障线路注入特征信号的故障性质判别方法。首先详细阐述了高压直流输电线路极间耦合特性,特征信号的产生原理与特征信号的选取原则;其次通过换流站附加控制策略向健全极直流线路注入特征信号,故障线路将耦合感应出对应的特征信号,利用该特征信号在线路故障存在和消失两种状态的传播特性差异进行故障性质判别,仿真结果验证了该方法的有效性。     

远海风能集中接入的多端直流系统直流故障分析与故障检测方法

二电平电压源换流器(VSC)和半桥模块化多电平换流器(MMC)在直流故障期间缺乏对直流短路电流的调控能力。在多端直流系统中,为了避免整个系统因换流阀的闭锁而停运,有必要在直流故障后的第一阶段(即电容放电阶段)快速识别并隔离故障。因此,对多端直流系统故障检测而言,直流故障电容放电阶段的短路电流计算至关重要。提出了适用于多端直流系统故障分析的暂态等效模型,该模型仅保留原故障网络中的高频成分,使故障初期的电路分析大为简化。基于此模型,可以得到故障线路和健全线路的故障电流解析表达式。根据故障线路和健全线路电流的差异,提出了基于暂态电流均值的故障检测方法,该方法具有计算复杂度小、耐过渡电阻能力强、采样率低等优点。通过EMTP仿真验证了暂态等效模型的准确性和故障检测方法的有效性。     

不受TV和TA传变特性影响的同杆双回线故障定位方法

通过对双回线环流网沿线电压分布的频域表达,推导出基于两端电流量的双回线故障定位方法其能够准确定位故障的前提是两端电流量从一次到二次的传变具有相同的传递函数。由此可得到如下结论:当两端电流互感器(TA)具有相同的频率特性时,可获得精确故障定位;当两端TA传变能力不同时,可以通过选择二者具有相同频率特性的频带或者通过补偿来实现精确故障定位;且单频率信号也能用来进行故障定位。仿真和现场录波数据验证了结论的正确性。     

基于R-L模型参数辨识的输电线路准确故障测距算法

输电线路的准确故障测距对于保障电力系统安全稳定运行具有重要的意义。该文充分利用了故障分量提供的故障信息，以模量分析与输电线路R-L模型为基础，提出了一种将故障状态网络的微分方程与故障分量网络的微分方程联立求解的单端量时域准确故障测距算法。该算法将故障距离、过渡电阻以及对侧系统的运行参数作为模型的未知参数进行求解辨识，利用数值微分代替测距方程中的一阶与二阶微分，消除了传统单端量故障测距算法中主要由于对侧系统实时运行参数未知而引起的原理性误差。该算法不受故障时系统的运行方式、网络结构以及电网频率波动影响。大量EMTP仿真表明，算法原理正确且具有较高的测距精度，在故障距离20—280km范围内测距的平均误差为0．0796％，最大测距误差小于0．173％，该误差主要来自截断误差，即用差分法计算时域连续信号的微分时所产生的误差。     

文件数据的数据库Blob存储及效率分析

为了提高信息系统中将丈件数据直接存入数据库的效率,研究了ADO.NET技术对存储文件数据的支持.阐述了运用ADO.NET中的SqlCommand对象,以Blob形式存储文件数据的两种方法,运用存储过程和执行SQL语句直接存储.研究了SQL语句直接存储方法的原理和过程,提出了一种基于二进制流读取对象和缓冲区的存储算法.建立了效率分析的两个量化模型,评测了存储算法各个环节的效率.通过局域网环境下的实验结果验证了该算法的有效性,对比了两种方法的实验结果,表明存储过程方法效率略高.     

一种适用于Y/△接线变压器的励磁电感计算方法

现有的励磁电感计算方法需要使用变压器各侧绕组电流，按照典型的电流互感器配置方案，Y/△接线方式变压器△侧绕组电流未知，故不能直接利用现有方法求得励磁电感。提出了一种适用于Y/△接线变压器的励磁电感计算方法，不需要测量绕组电流，直接利用△侧线电流，在分相列写回路方程的基础上，消去绕组环流的影响，计算各相的励磁电感。EMTP仿真验证了该算法的正确性。结果表明，基于该算法得到的励磁电感能准确、有效、灵敏地识别励磁涌流和内部故障状态，在超高压大容量变压器及220 kV以下电力变压器的保护方面具有较好的工程应用前景。     

基于单端电流的双回线时域故障定位方法

提出一种用单端电流实现双回线故障定位的时域方法。双回线能够分解为同向网和环流网，由于环流网是故障分量网络，且两端母线处电压为零，所以在环流网中，用单端电流量只能真实地计算出本端到故障点间的沿线电压分布和电流分布，而用某点的计算电压分布作为激励，并考虑到对端电压恒为零的条件，可以算出该点对对端线路的注入电流。在已知线路任意点的左右侧注入电流的情况下，可以根据故障点边界条件搜索出故障点。仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。     

电力系统快速相量提取算法的性能探究

工频电气相量是电力系统运行状态监视、分析、保护和控制的基本参数,快速相量提取算法在提取工频相量时具有较好的效果.介绍快速相量提取算法的原理,详细讨论快速相量提取算法的性能,与传统傅里叶算法对比分析该算法滤除各类谐波分量及衰减分量的性能,并探究数据窗长和频率偏移对算法的影响.理论分析和仿真验证表明,快速相量提取算法的计算量小,并可消除各类谐波及衰减分量的影响,在较短数据窗内仍具有很高的精度.