直流接地极线路故障暂态行波传播特性分析

高压直流输电系统接地极线路由于铺设的特殊性与复杂性,较易出现故障。介绍了接地极线路故障初始行波的产生机理,对接地极线路发生单线接地、两线短路和两线短路接地3种故障时的故障初始行波模量及其在直流中性母线端和接地极处的传播特性进行了详细的分析。以PSCAD/EMTDC为电磁暂态仿真分析平台,建立高压直流输电系统模型,通过高压直流输电系统单极大地回线模式下的接地极线路故障进行了仿真验证,仿真结果表明了分析的正确性。接地极线路故障暂态行波的传播特性分析为利用暂态行波实现接地极线路故障测距奠定理论基础。     

特高压直流输电线路接地极线路高阻故障测距方法研究

直流接地极线路不同于直流输电线路,其在正常运行下,电压电流的值均很小,且极址点是通过阻值很小的过渡电阻接地,因此接地极线路精确定位是故障测距的难点。理论分析和仿真表明,当接地极线路发生接地故障,且接地点电阻大于或等于极址电阻时,流入故障点的电流很小,利用沿线电压分布推导得到的故障点电压不再是电压在线路上分布的最小值,而极址点电压是沿线电压分布的最小值。因此根据故障点电压相等来构造测距函数的测距原理存在不足之处。利用极址点电压相等构造测距函数,提出一种基于故障录波数据的耐受高阻接地的直流接地极线路故障测距新方法。大量仿真表明,该算法可以实现接地极线路的精确定位,对采样率要求不高,便于工程实际运用。     

交流滤波器差动保护误动作的原因分析及对策

分析了交流滤波器差动保护误动作的原因,提出了改进措施。对故障录波数据进行了仿真分析,针对差动保护装置中的I/V变送器进行了电磁兼容试验,分析得出I/V变送器抗干扰性能差是造成差动保护误动作的主要原因。针对交流滤波器差动保护抗干扰性能差的问题,从硬件和软件两个方面提出了相应的改进措施。     

脉冲注入法和单端故障行波法相结合的直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号。根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段。然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果。最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型。并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的。     

架空-电缆混合输电线路故障定位方法综述

对国内外学者关于架空线-电力电缆混合线路故障定位的研究进行了梳理和综述。首先分析了混合线路故障定位存在的特殊问题,然后对架空-电缆混合输电线路故障定位方法的研究现状进行了总结。现有的混合线路故障定位方法有故障分析法、行波法、频率分析法以及智能法等。其中,故障分析法和行波法的准确性主要受混合线路参数不均一的影响,行波法因故障行波会在线缆连接点处发生复杂的折反射过程而导致反射波头难以识别。对于频率法,能否准确地确定故障暂态信号的固有频率值将直接影响其故障定位精度。智能法需对样本集进行离线训练,且需存储大量数据,应用起来较为困难。最后,对下一步需要开展的研究工作进行了展望。     

架空-海缆混合高压输电线路自适应重合闸方案的研究

提出了利用比率制动差动原理判别架空-海缆混合高压输电线路的故障区段判别方法,以应用于自适应重合闸。在架空线路和海缆连接处增设电流互感器,并通过通信通道将二次电流传输至混合线路两端的保护。当混合线路发生故障,保护动作后,利用线路两端电流互感器和增设的电流互感器二次电流分别构成比率制动差动判据,进行故障区段判别。若故障发生在架空线段,开放重合闸;若故障发生在电缆段,则闭锁重合闸。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该故障区段识别方法能够准确可靠地判别故障区段,无死区、不受故障位置和过渡电阻的影响,可提高自动重合闸的重合成功率。     

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。     

基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理

提出了一种基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理。该原理分别提取线路两端保护安装处的故障分量进行阻抗计算，然后利用这2个阻抗之差构成阻抗差动判据。该原理无需进行采样数据同步处理，耐受电容电流和过渡电阻的影响。电流幅值差动保护判据以线路两侧的电流幅值差为动作量，幅值和为制动量，在发生电压互感器断线时，可作为阻抗差动保护判据的补充判据。仿真结果验证了该原理的正确性和有效性。     

输电线路综合阻抗纵联保护新原理

提出了一种基于综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端电压相量和与电流相量和的比值，来判断线路上是否发生故障。在外部故障时，该比值反映输电线路上的容抗，其虚部为一个绝对值较大的负数；内部故障时，其虚部为正数或为绝对值较小的负数，据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定，本身具有选相能力，不受电容电流的影响，可用于带或不带电抗器补偿的线路，抗过渡电阻能力强。EMTP仿真和动模数据验证了新原理的有效性。     

光纤自愈环网电流纵差保护的数据同步方法

针对基于数据通道的同步方法不能适应光纤自愈环网通信路由的变化,提出了基于分布参数线路模型的同步算法.该方法利用分布参数线路模型,分别从线路两端计算保护安装处的电流相模量或电压相模量作为数据同步比较的依据,采用相位比较结合数据修正的方法进行采样数据同步处理.该方法同步速度快,不受通信路由变化、线路参数变化和谐波的影响,能够解决电流纵差保护在光纤自愈环网中的采样数据同步问题.ATP仿真和试验结果表明其同步精度满足电流纵差保护的要求.