基于纵联阻抗相角的输电线路纵联保护

提出了一种基于2个特定等效纵联阻抗相角之差值的输电线路纵联保护.该纵联阻抗是由线路两端各相电压故障分量相量差与电流故障分量相量和的比值计算而来的.将电压故障分量按测量端的正方向和反方向各平移一个线路全长的距离形成2个等效的纵联阻杭,利用2个等效纵联阻抗的相角差数值判断故障是否发生在区内.区外故障时,该相角差等于0°;区...     

一种采用纵向阻抗的变压器保护算法

针对变压器差动保护需要通过二次谐波等算法来识别励磁涌流的问题,在纵向阻抗保护原理的基础上提出一种基于故障序分量的变压器保护算法。利用故障序分量纵向阻抗在内部故障小于变压器漏阻抗,在外部故障、空载合闸大于变压器漏阻抗的特点,算法能够可靠识别故障区域。在变压器空载合闸时依据输电系统中稳定的阻抗关系,可以有效抵御励磁涌流的影响,使得保护算法在空载合闸时可靠不动作。同时考虑区外故障电流互感器可能发生的各种饱和情况,算法能够正确识别故障区域,具有较强的抗干扰能力。通过在PSCAD中进行仿真试验,结果表明算法不受电流互感器饱和、励磁涌流的影响,具备较强的可靠性和抗干扰能力,拥有良好的工程应用前景。     

特高压直流输电线路差动保护改进方案

提出一种差动保护改进方案,利用特定电压、电流数据与线路电阻三者间可等效转换的特定电气三角平衡关系,辅以积分算法具有的低通滤波效果,将线路两端突变量差流作为动作量,将线路两端电压突变量差与线路电阻之比作为制动量,构造改进判据. 理论分析表明,当线路发生区外故障时,动作量明显小于制动量;线路内部故障时,动作量大于制动量,判据设置清晰、明确. 该方案对采样频率要求不高、整定简洁、结果清晰且不受分布电容电流的影响. 以我国±800 kV特高压工程为参照搭建仿真模型,设置3种典型故障对保护判据进行仿真验证. 结果表明,所荐方案具有可靠性高、判别灵敏的特点,能准确、快速地识别区内、区外故障,具有较好的工程运用前景.     

基于故障分量正序电抗的方向元件

提出了基于故障分量正序电抗的方向元件。当线路上发生正向故障时,故障分量正序电抗等于背侧的系统电抗,极性为负,小于线路正序电抗;当线路上发生反向故障时,故障分量正序电抗等于线路和对侧系统的正序电抗之和,大于线路电抗。根据这个特点,可以判断故障方向。该方向元件易于实现,灵敏度高,不需要设置电压门槛,即使感受到的故障分量正序电压的幅值较小,仍可以准确地判别方向。     

特高压交流线路故障谐波分析

针对特高压线路典型分布参数特性,利用现代信号处理方法-最小二乘矩阵束法实时分析故障电流谐波。以1000 kV电压等级的输电线路为模型,用EMTP仿真建模,给出了最小二乘矩阵束法分析线路中间和末端发生单相接地和三相短路时的故障信号中的自由分量衰减特征。仿真结果表明,最小二乘矩阵束法以衰减指数函数为模型,能够快速、准确地计算出故障信号中的频率分布、相应的频率衰减时间常数以及含量。同时也给出了电科院1000 kV的动模波形和EMTP仿真波形的结果比较。动模分析结果表明,仿真模型合理,该方法很适合于暂态谐波分析,为分析暂态量对保护的影响提供指导意义。     

基于纵联阻抗幅值的输电线路纵联保护

提出了一种基于纵联阻抗幅值的输电线路纵联保护,该纵联阻抗是由线路两端各相电压故降分量差与电流故障分量和的比值计算而来的,利用这个阻抗的幅值判断故障是否发生在区内.区外故障时,上述阻抗的幅值明显大于全线串联正序阻抗的幅值;区内故障时,该阻抗的幅值明显小于上述定值,该保护不仅易整定、具有自选相功能,性能稳定,动作灵敏、适应性强,而且能有效抵御由线路电容电流和CT饱和所带来的影响.在EMTP数字仿真和动模试验中,建立一条1000 kV、500 km和一条500 kV 50 km输电线路的模型,后者还考虑了CT饱和,使用兰州东至咸阳750 kV的动模数据,进行了各种故障下仿真,结果表明所述纵联保护都能正确标示各种故障状态.     

基于铁磁特性虚拟相位在变压器保护中的研究

针对励磁涌流和电流互感器(CT)饱和对变压器差动保护影响的问题,从铁磁特性角度提出变压器虚拟相位保护方法。首先,阐述铁磁磁化特性,通过对应于磁化曲线、磁通、电流和相位的方法,对得出的波形进行谐波含量分析。然后,提出新型的变压器虚拟相位保护的方法:通过求故障分量电压平移后的虚拟纵向阻抗相位差来判断区内外故障。由理论分析可知:当发生外部故障时,虚拟相位差小于90°;当发生内部故障时,虚拟相位差大于90°;当发生外部故障、励磁涌流及CT饱和时,谐波不会使保护动作,内部故障保护能可靠地动作。现有的CT精度能满足要求。搭建模型并仿真后可知:当发生内部故障时,相位差由0°突变到180°附近,保护动作;外部故障、CT饱和及励磁涌流时,相位差范围为0°~30°附近,保护不动作。仿真结果与理论分析一致,验证了方法的正确性。     

适应于酒泉风电送出的750 kV线路纵联保护原理研究

针对酒泉大规模风电基地送出750 kV输电线路,提出了一种适用于带串补和可控电抗器输电线路的故障分量综合阻抗纵联保护新原理。通过计算线路故障分量差动电压与差动电流的比值得到综合阻抗,外部故障时,综合阻抗反映线路的并联容抗,模值很大;内部故障时,综合阻抗反映系统阻抗,模值很小,并分析指出补偿相间电容后再分相计算综合阻抗判据,可以增强健全相保护的可靠性。新原理容易整定,本身具有选相能力,不受负荷波动、电容电流的影响,不受串补电容以及可控电抗器的影响,耐受过渡电阻能力强。利用ATP以酒泉风电基地750 kV送出系统为原型进行仿真实验,结果表明该原理可靠灵敏,适应于大规模风电送出工程的需要。     

一种新的综合阻抗计算方法

分析了线路相间电容对综合阻抗的影响,故障时健全相的综合阻抗会因线路相间电容的影响而较大程度偏离线路的对地电容阻抗,且随故障点和故障类型的不同而有较大波动。在整定综合阻抗纵联保护判据时要考虑此因素,灵敏度有所降低。提出了新的消除相间电容电流影响的综合阻抗计算方法,计算时在各相差动电流中减去该相流向其他两相线路的电容电流,使得健全相的综合阻抗计算结果仅与线路对地电容有关。而新方法对故障相的综合阻抗计算结果影响较小。EMTP数据仿真结果证明了新方法的有效性。     

纵联阻抗在单电源输电线路中的运用

在系统分析基于单电源及双电源下输电线路纵联阻抗阻值差异并完整保留原有纵联阻抗推导结论的基础上,合理修改了纵联阻抗电气数据的关联相量关系,并准确地调整了输电线路纵联保护故障甄别的动作门槛以能够扩展并能够适应基于单电源下输电线路的运行环境。该计算方法采用工频故障分量为纵联阻抗的计算电气量,在得到工频线路电容补偿的条件下,当计算得到的阻抗幅值小于设定数值时可断定发生了区内故障;反之可以断定在被保护区内没有发生故障。该算法能有效改进单电源下输电线路纵联保护的性能。在EMTP仿真中,建立了一条1000 kV 500