一种配网单相接地选线的频带自适应获取方法

小电流接地系统单相故障选线中,目前频带的选择方法中被广泛采用的是首容性频带方法,但是这种方法易受配网运行方式、线路参数不精确等因素的影响。为了克服以上缺点,提出一种基于矩阵束算法的配电网单相接地选线频带自适应获取方法。频带下限在不接地系统中为0,经消弧线圈接地为150 Hz;频带上限的确定方法为首先通过矩阵束算法提取各出线零序电流的共有频率以及对应的相位,然后找到满足相位关系的最大频率,此最大频率就是频带的上限。PSCAD仿真和故障录波验证了该方法在各种故障情况下的有效性。此方法有望提高小电流接地系统单相接地故障时的选线正确率。     

基于暂态功率的高压直流线路单端量保护

针对传统高压直流单端量保护存在可靠性较低的问题,通过计及直流边界、线路频变等因素影响,研究了高压直流线路暂态功率故障特性,提出了基于暂态功率的单端量保护方案。根据暂态功率在正方向区内外故障的频率段差异性,利用高低频段暂态能量比值,构成边界保护元件;针对利用暂态功率频率衰减特征无法区分正反方向故障的局限性,利用暂态功率极性构造方向辅助判据。结合保护启动元件和故障选极元件构成基于暂态功率的单端量保护方案。仿真结果表明,该保护方案能够快速有效地区分直流线路区内外故障,具有一定的抗过渡电阻性能及抗干扰能力,可靠性较高。     

利用分相开关探测的配电网永久性故障识别方法

针对自动重合闸盲目重合于永久性故障会给配电网带来二次冲击的问题，提出了一种利用分相开关探测式重合的永久性故障识别方法。瞬时性接地故障时，线路等效为电容模型，利用暂态电压电流通过最小二乘法求出计算电容值，计算电容值与实际值近似且基本不随时间变化。永久性接地故障下线路不符合电容模型，计算电容值可能为负且随时间变化剧烈。相间故障时，合闸一故障相，故障点的存在会使未合闸相的暂态响应产生差异，未合闸相之间存在较大的线电压暂态量。对于接地故障，利用模型识别思想构造了识别电容参数的永久性故障识别判据；对于相间故障，构造了利用线电压暂态量的永久性故障识别判据。PSCAD仿真结果表明，所提方法能够在不同故障位置、不同过渡电阻情况下准确识别配电网永久性故障。     

基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案

拓扑结构的多样性和电源特性的复杂性使得基于稳态电流量的后备保护整定工作量大且失配现象时有发生,无需整定且具有自动配合功能的后备保护技术是继电保护工作人员追求的目标。在分析了传统反时限过流保护存在的问题和辐射状配电网正、负序电压故障分量分布特征的基础上,提出了基于系统电压分布曲线拟合的后备保护方案。所提方案利用综合电压序分量的系统分布与各级保护实现逐级配合的最小动作时间拟合具有反时限特性的动作曲线,得出拟合后的分段函数表达式。由其计算的保护动作时间可自动反映各保护与故障位置的拓扑关联关系,在满足选择性和快速性要求的前提下实现各级保护的自适应配合。DG接入不会改变综合电压序分量的分布特征,因而所提方法对含DG的网络具有自适应性。理论分析和仿真结果表明,所提方法可自动实现任一点故障时上下级保护的快速、逐级配合。     

距离保护在风电接入系统中的适应性分析

大规模风电接入交流输电网使得风电系统表现出越来越多异于常规电网的故障特征,传统继电保护应用于风电接入系统时存在适应性问题。距离保护广泛应用于电力系统输电线路保护,研究其对风电系统适应性意义重大。针对距离保护的适应性问题,首先通过各距离保护的基本原理得出其最佳应用条件,然后基于该条件结合风电系统的一般故障特征从理论上对其适应性进行分析,得到距离保护适应性的一般结论。研究结果表明,风电系统的弱馈性和系统阻抗不稳定性使得基于工频变化量的距离保护不适用于风电接入系统,风电系统的高谐波和频偏特性使得工频量距离保护存在相量提取问题,时域距离保护动作性能良好。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

一种配电线路单端全线速动保护方案

不依赖电源特性,仅和线路拓扑有关的单端量全线速动保护是改善目前配电网薄弱保护配置的重要方案。针对配电线路多分支、损耗大的特点,设计了一种稳态分布补偿、暂态故障识别的边界元件,并基于边界元件提出了一种配电线路单端量全线速动方法。在配电线路各母线处并联电容作为边界元件,利用其对阶跃故障行波的反射作用,通过小波分析提取区内外故障时电压时域暂态能量差异,并综合故障前后电流幅值特点,实现全线速动保护方案配置。PSCAD仿真结果表明,该方法能够快速可靠的识别配电线路区内外相间故障,具有较高的耐过渡电阻能力;且边界电容值越大,越有利于区内外故障的识别,但电容的选取仍需考虑电网运行要求、经济性等因素的影响。     

基于零序电压幅值差的配电网断线识别与隔离

由于配电网断线故障没有及时处理而造成的过电压、人畜伤亡、旋转电机损坏等事故时有发生。针对这一问题,首先分析了配电网发生断线后零序电压的分布特征,指出由于纵向断线造成系统的不平衡且电压不连续,断口两侧零序电压幅值差别较大。基于此特征,提出了基于零序电压幅值差的断线故障识别方法,并给出了基于配电网自动化系统的智能分布式和集中式两种故障处理模式。PSCAD仿真表明,所述方法在各种断线形态下都可以可靠定位,具有不受中性点接地方式、过渡电阻、负荷大小影响的特点,但依赖于通信。     

基于自适应重合闸的配电网快速故障定位与隔离方法

馈线自动化对提高配电网供电可靠性具有重要意义。为了克服电压-时间型馈线自动化模式存在的故障处理时间长、故障点上游开关经两次短路电流冲击、上游区段需要经历两次短时停电等缺点,提出了一种基于自适应重合闸的配电网故障快速定位与隔离方法。介绍了实现该策略的三项关键技术,包括基于永磁操作机构的配电网分相开关、基于暂态电流特征的选相元件、基于工频电压特征的故障性质判别方法。该策略避免了重合于永久性故障时短路电流对上游开关的二次冲击以及上游区段的二次停电,同时可有效缩短故障处理时间。     

大规模直驱风电场快速仿真方法

提出了单台直驱风机的简化模型,对比了简化模型与详细模型在单台、多台风机情况下的仿真精度与仿真时间方面的差异,分析了在单台简化模型与单台详细模型下的风电场故障特征,得出风机位置与风速的分布特性对故障特征影响不大的结论。所提出的简化模型大幅降低了仿真计算量、提高了仿真速度。     

基于模型识别的消弧线圈接地系统单相接地选线方法

基于模型识别的继电保护思想提出了一种消弧线圈接地系统单相接地故障选线新方法。在特征频带内将线路等效成电容模型,首先利用故障暂态信号通过最小二乘方法求解出各出线的电容初值,然后用故障稳态信号求解电容值并与电容初值比较。由于故障线路不符合所建立的电容模型,模型误差较大;健全线路基本符合所建立的电容模型,模型误差接近于0,基于此特点就可以实现故障线路的识别。该方法具有自举性,通过仿真和录波数据验证了所提方法的有效性。