适用于继电保护的含变流器电力元件故障暂态快速仿真方法

针对含变流器电力元件详细模型仿真计算量大、仿真规模和仿真速度难以提高的问题,给出一种适用于继电保护的故障暂态快速仿真的方法。基于对变流器的功能和控制策略的分析,忽略变流器复杂的内部结构,仅保留其功能与控制特性,根据有功功率守恒得出其简化数学模型,最后对简化模型方程进行离散化,得到含变流器电力元件的输出工频分量的迭代方程。该方法避免了在仿真模型中大量使用分立的电力电子器件及其触发环节,从而简化了仿真模型的复杂程度,大幅降低了变流器环节的仿真计算量,提高了仿真速度。PSCAD仿真结果验证了该方法的有效性和快速性。     

带并联电抗器输电线路拍频电流幅值分析

目前在自适应单相重合闸中缺乏对拍频电流表达式、拍频电流是否一定存在及其幅值范围的研究。单相瞬时性故障消失后,拍频电流不存在或过小,都会影响重合闸判定的可靠性。拍频电流受健全相电压和故障消失后线路中元器件初始状态的影响,采用叠加原理得到完整的拍频电流表达式;通过分析表达式得出最小拍频电流及其出现的条件,分析出拍频电流为零属于小概率事件;拍频电流受故障时刻、故障持续时间、电弧电阻、电源相角差及故障位置等共同影响,使得不同工况下的拍频电流差异明显,若幅值过小,将会影响重合闸判定的可靠性。文中利用正交实验的方法给出某500kV输电线路拍频电流幅值大小的范围,证明了在工程实践中可以用拍频电流实现自适应重合闸。     

利用时域波形比对的高压直流输电线路电流差动保护

高压直流输电线路电流差动保护受电容电流和数据不同步影响,选择性和速动性不高。通过对高压直流输电线路的故障特征分析发现,在时域平移一端数据,并对比差动电流的大小,可以进行区外故障数据同步的识别。对于区外故障,由于没有故障点注入电流的影响,差流在数据同步时最小,数据不同步时明显增大;对于区内故障,受故障点注入电流的影响,无论数据同步与否,差流的值总是很大。在分布参数模型下构造时域电流差动保护,利用上述差流特征可以获得区外故障实时的数据不同步时间信息,并在时域中实时调节差流和整定门槛,保证了差动保护不因区外故障数据不同步而误动。仿真验证表明所述方法能够可靠快速灵敏地识别高阻故障,不受分布电容影响,并且不需要两端数据严格同步。     

利用电流固有频率的VSC-HVDC直流输电线路故障定位

电压源换流器型直流输电（voltage source converter HVDC,VSC．HVDC）线路故障暂态过程中具有相对于交流线路更强的固有频率信号。由于VSC．HVDC直流输电线路两侧并联大电容,在高频的固有频率下系统阻抗可等效为电容阻抗,其值很小,行波在系统侧近似为全反射,因此,VSC,HVDC直流输电线路的固有频率只与故障距离和波速度有关。据此,提出通过对单端电流运用Prony算法进行频谱分析,获取其固有频率进而实现直流输电电路故障定位的方法。仿真结果表明该方法可实现VSC—HVDC直流输电线路的快速、准确定位。     

Y/D接线变压器漏感参数的识别方法

提出一种变压器漏感的识别方法，该方法无需改变变压器D侧的TA配置，无需测量绕组电流，直接利用D侧线电流，在分相列写回路方程的基础上，消去D侧绕组环流的影响，利用最小二乘法识别漏感，解决了Y/D接线方式下三相变压器的漏感计算问题。讨论了T型等效电路模型中漏感参数的可辩识性和算法的误差，指出只有在系统处于暂态过程中，才可以有效地对漏感参数进行辩识。给出了一种提高识别算法准确性的改进方案，并对方案进行了验证。EMTP仿真结果表明，基于该算法能够正确识别各相的漏感，虽然由于模型误差可能会使结果存在偏差，但漏感的内部故障特征明显，可以用于构建超高压大容量变压器及220kV以下电力变压器的新型保护原理，具有良好的应用前景。     

光伏接入配电网线路故障特征及保护方案的研究

光伏系统接入配电网后,配电网供电模式发生变化,导致配电网部分继电保护设备不能正确动作。根据储能充放电原理,在光伏输出直流侧并入储能模块抑制光伏功率波动,确保配电网接受光伏功率保持恒定,进而提出适用于光伏接入配电网线路电流保护的整定方法,该方法能够解决光伏接入点反向出口短路电流值大小随光伏输出功率波动的问题。在PSCAD/EMTDC中建立了储能型光伏接入10 k V配电网算例模型,通过仿真验证了该方法的正确性与有效性。     

基于小波阈值去噪和CEEMD的混合三端直流输电线路故障测距

针对行波法测距精度受波速、行波波头标定的精度以及噪声的影响,提出一种基于小波阈值去噪和CEEMD-HT结合的混合三端直流输电线路测距方法.首先利用小波阈值去噪对故障信号滤噪,然后对滤噪后的信号使用互补集合经验模态分解和希尔伯特变换标定初始波头的到达时间.再根据故障行波到达测量端时间比值识别故障支路.最后考虑到行波波速难...     

基于暂态电流故障分量的直流配电网单极故障选线方法

基于两电平电压源换流器（voltage sourced converter,VSC）的中压柔性直流配电网适合风能、太阳能等分布式能源的接入,但发生单极接地故障时,其故障电流会迅速增大,保护装置必须快速识别出发生故障的线路。针对该问题,分析VSC端的单极接地故障时的暂态特征,对暂态故障电流的变化特征进行理论分析计算。根据各条线路的暂态故障电流信息的差值进行故障选线,所提方法可在3 ms内对故障快速可靠识别。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建适合辐射状中压柔性直流配电网模型,利用Matlab进行保护选线算法的验证,仿真结果表明,所提选线方法能够准确识别柔性直流配电网的单极接地故障的线路。     

面向主动探测式保护的变流器正交控制策略

为避免主动探测式保护的变流器附加控制策略与原有基础控制策略之间相互干扰,提出了一种正交控制的方法。首先分析了新型电力系统中变流器的基础控制策略,针对空间矢量脉宽调制采用正序分量计算空间矢量的特点,设计了基于负序分量的附加控制策略,保证基础控制系统、附加控制系统相互解耦。其次利用基础和附加控制策略处理后的不同信号频带,引入前置滤波环节,给出了常规应用场景下的正交控制策略;然后研究了脉冲信号的生成方式,分析了附加控制策略的适用场景;最后分析了探测信号生成对一次系统和传统保护的影响。     

适用于带并联电抗器输电线路的电流模型识别纵联保护新原理

针对两端带并联电抗器的输电线路,提出了一种基于电流模型识别的纵联保护新原理。首先采用线路分布参数模型,推导出发生区外故障时两侧电流和差比值的理论表达式,将其作为待识别的基准模型。接着构造区外故障模型误差函数用于描述实际故障数据与基准模型的符合程度。区外故障时,模型误差函数等于零;区内故障时,模型误差函数不为零,据此区分外部和内部故障。该原理考虑输电线路带并联电抗器的情况,不受分布电容影响,无需补偿电容电流;充分利用故障电流信息,不引入电压量;能够可靠、灵敏、快速地动作。ATP仿真和动模仿真结果验证了新原理的有效性。