750 kV输电线路保护与三相重合闸动作的研究

750 kV输电线绝缘子能承受的过电压裕度较小，因此继电保护及自动重合闸等操作在保证系统稳定的同时，还要确保跳合闸操作不产生危及设备和绝缘子的过电压。针对750 kV输电线路分布参数特性，阐述了空载长线的电容效应及互感效应，并据此提出了线路两端继电保护的跳闸顺序及时间的配合要求。分析了产生重合过电压的原理，对750 kV线路三相重合闸操作进行了可行性分析与比较，指出单相接地故障采用三相重合闸的缺点。在理论研究与电磁暂态程序仿真的基础上，对750 kV线路两端三相重合闸的操作顺序、时间配合提出了具体的三相重合闸方案。仿真测试结果表明，所提出的三相重合闸方案更有利于750 kV输电线路的可靠供电与安全操作。     

基于精确隐性故障模型的输电系统连锁故障风险评估

针对继电保护隐性故障进行研究,改进了现有的隐性故障模型,并在此基础上评估了保护隐性故障造成连锁故障的运行风险。首先根据不同隐性故障造成保护不正确动作概率的不同,将隐性故障详细分类,建立了隐性故障概率模型;其次应用置信规则库,建立考虑环境和系统潮流影响的保护系统马尔可夫模型,将隐性故障概率模型和马尔可夫模型结合,建立精确隐性故障模型。再次,根据隐性故障造成连锁故障的传播机理,建立连锁故障模型,并从概率、网络结构、能量损失3个角度建立相关的严重度指标。最后,将模型应用于IEEE-118系统,通过对比传统隐性故障模型和文中所提精确隐性故障模型所得风险评估结果,验证了所提精确隐性故障模型更加贴合实际,其风险评估结果更加真实可靠。     

换相失败对含风电场的交直流混联系统送端过电压的影响

针对直流系统换相失败后引起的送端交流母线会出现暂态过电压的问题,详细分析了直流换相失败后送端交流母线出现暂态过电压的机理,提出一种根据暂态过电压的大小来确定调相机容量进而抑制暂态过电压的策略,并在此基础上对定电流控制环节参数进行优化,达到进一步抑制暂态过电压的目的。仿真结果表明:所提策略对于受端单相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压具有有效的抑制能力;再结合直流控制系统参数优化,对于受端三相接地故障引起的换相失败所产生的送端母线暂态过电压可起到进一步抑制的效果。该策略对于含风电场的交直流混联系统故障后送端暂态过电压的抑制具有一定的指导意义。     

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。     

异步电动机起动过程动态仿真及堵转判定方法

对异步电动机起动过程中阻抗变化曲线进行了深入分析，根据转差率与机端测量阻抗的变化特性，给出了起动过程中堵转的判定方法。利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK建立了异步电动机起动过程的仿真模型，仿真结果验证了判据的正确性。     

特高压输电线继电保护配置方案的探讨

特高压(UHV)输电线具有巨大的经济效益和技术优势，在国外已取得丰富经验。我国地域辽阔、人口众多、资源丰富，但人口和能源分布极不平衡。要充分利用西部能源和东部的工业基础有效地、快速地发展经济，特高压输电线是不可或缺的。我国尚无特高压输电线，对特高压输电线继电保护问题也研究很少。本文论述了特高压输电线的特点及对其继电保护的基本要求，分析了各种纵联保护原理的优缺点，提出了对特高压输电线继电保护配置方案以及主保护、后备保护、开关失灵保护、并联电抗器保护和自动重合闸方式选择的建议。     

特高压输电线基于贝瑞隆模型的距离保护

提出了应用贝瑞隆模型实现特高压输电线距离保护的新原理。介绍了应用贝瑞隆模型计算输电线故障的方法,提出了实现距离保护的原理和保护动作判据,推导了在各种故障状态下保护的动作情况,用ATP和Matlab仿真证明该原理的正确性。     

750 kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题，指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压。指出了750kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题，分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围。针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响，研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点，并提出了750kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法。     

基于高频保护通道信号的三相自适应重合闸方法

提出了一种用于区分输电线路瞬时性故障和永久性故障的新方法：利用高频通道及其信号区分瞬时性故障和永久性故障，从而实现三相自适应重合闸。通过使用高频通道等传播常数模式理论，对高频电流信号在三相电力线载波通道上的传输特性进行了分析后得知：高频电流在多导线系统中传播时，虽然高频设备只加工于一相，但实际上高频信号是沿着多相导线的相间传播的。对于高频信号在多导线系统中的传播特性，可采用等传播常数模分量法分解为与导线数相等的n组模分量进行分析，且可利用网络关联矩阵的原理对各种故障情况下接收的高频信号进行较为准确的计算。由此提出了利用超高压线路高频保护通道的信号传输特性来判别故障类型的新方案，该方案为解决三相自动重合闸重合于永久性故障的问题开辟了新的思路。仿真与计算结果表明：各种故障情况下接收高频电流信号的特征与基于模传输理论的高频通道计算结果十分吻合；短路故障点位置对高频接收信号几乎没有任何影响。理论分析和大量的EMTP仿真结果显示了该方案的有效性和正确性。