基于贝叶斯网络的电网复杂故障推演新方法

为了分析电网复杂故障过程,基于保护装置与断路器的动作信息构建贝叶斯网络,提出了电网复杂故障推演新方法。应用电网实际拓扑结构信息、继电保护装置和断路器的动作信息构建贝叶斯网络。基于贝叶斯网络进行故障元件诊断,针对远后备保护、近后备保护误判的两种特殊情况,制定了专家系统规则实现保护拒动、误动的识别。将保信系统上送信息与拒动误动分析结果按主保护层-近后备保护-远后备保护-断路器层顺序进行信息整合,推演出发生故障时各层保护装置以及断路器动作先后顺序,实现了电网复杂故障推演。     

平行线路纵联零序方向保护安全性分析

着眼于纵联零序方向保护的安全性，探讨了平行线路区内区外各种接地故障，研究发现，对于两侧均无电气联系的平行线路，纵联零序方向保护一定误动;对于一侧或者两侧有电气联系的线路（包括部分平行），是否误动取决于两者间联系是磁强于电还是电强于磁;对于一侧共母线的系统，此时纵联零序方向保护其实是安全的;对于同杆并架线路，纵联零序方向保护的安全性亦能得到保证。     

基于正序电压替代的零序功率方向补充比相方案

输电线路发生接地故障时，可能因零序电压不满足灵敏度要求，导致零序方向元件不能正确动作。针对上述问题，文中系统阐述了各种不对称接地故障下，系统各点故障前后正序电压的相位偏差、过渡电阻对各序分量相位的影响、正序与零序电压间最大相位偏差、送端与受端功角对该相位差的影响等，并据此提出了零压不够时采用正序电压代替零序电压进行比相的补充方案。理论研究及实时数字仿真系统（RTDS）仿真表明，新方案区外故障时不误动，区内故障基本正确动作，从而较大程度地改善了零序方向保护的整体性能。     

基于D-S证据理论的输变电设备状态检修多目标群决策

针对目前状态检修决策中存在的决策模型目标单一且适用性受限,没有考虑到决策者的实际检修预期和检修意愿,个体决策而非群决策等问题,提出一种基于D-S证据理论的状态检修多目标群决策模型。首先建立了状态检修决策框架和以效用、成本为一级指标的检修决策指标体系,并给出了指标量化方法;然后将决策指标作为证据源,将在检修导则和基于当前状态的剩余寿命预测指导下形成的检修方案作为识别框架,将各方案下标准化的指标值、指标综合权重和专家权重归一化到D-S证据理论的基本概率分配(basic probability assignment,BPA)值中,实现对检修方式和检修时段的多目标群决策。最后,算例验证了该模型能够有效地实现状态检修多目标群决策,并能根据决策者意愿进行调控,决策结果使所有指标达到综合最优。     

配电线路经生物体高阻接地故障特性对比分析

配电网高阻接地故障电气量微弱,特征复杂,实现对此类故障检测的成功率较低。如果故障发生而未能被及时发现、切除,可能给设备、人员安全带来极大的危害。现有的研究对不同类型的高阻接地介质,尤其是人体介质的阻抗性质及故障特征分析不足。针对该问题,基于对数电弧模型及人体阻抗模型从时、频域角度利用图形对比分析、傅里叶变换等技术分析了非生物体导电介质与人体介质的阻抗特性及故障特征。结合现场试验数据,验证了两类介质的阻抗特性及其典型故障特征。以上分析为后续设计有效的配电网高阻接地故障检测方案奠定了基础。     

基于改进Hausdorff距离算法的发变组大差保护新原理

发变组大差动保护属于保护双重化中主保护的一种,传统发变组大差保护动作速度慢且易受电流互感器饱和影响。对此,提出了一种兼备速动性及抗饱和特性的基于改进Hausdorff距离算法的发变组大差保护新判据。首先分析了改进Hausdorff距离算法的基本原理:在发变组区内故障时,由各端电流构造的Hausdorff距离值较大;在区外故障及正常运行时,由各端电流构造的Hausdorff距离值较小,基本为0。基于此原理提出了发变组大差保护新判据,并给出了门槛值整定方案。另外,提出了电流互感器饱和识别及保护再开放策略。理论分析和仿真结果验证了所提保护方案的有效性,能快速可靠识别区内故障,在区外故障饱和情况下可靠闭锁,再次发生转换性故障时也能快速开放,且判据门槛值整定简单,不受系统参数的影响。     

高压内置型高阻抗变压器涌流特性对保护的影响

结合现场保护误动实例,对高压内置型高阻抗变压器励磁涌流特性进行了深入分析,结合变压器结构的特点指出其励磁涌流大且衰减缓慢的原因。进而运用PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,对空载合闸产生的涌流零序分量大小及衰减时间的影响因素进行了仿真研究。建议新投运高压内置型高阻抗变压器时,考虑励磁涌流衰减时间最长的极端工况,对线路零序保护Ⅳ段动作时限进行重新整定,以保证变压器正常投运。     

柔性直流输电系统桥臂过流保护定值配合方法

针对交流故障下柔性直流桥臂过流保护可能误动导致故障穿越失败,直流故障下桥臂过流保护拒动或慢动可能导致开关器件过流等问题,讨论了柔性直流换流阀桥臂过流保护功能在阀控和直流保护装置中的配置和定值配合关系。借鉴交流保护定值配合图的概念,提出了桥臂过流保护功能在阀控装置与直流保护装置中的优化配合方法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真平台,结果表明所述桥臂过流保护配合关系和定值设置方法可在交流故障下成功实现故障穿越,并可在直流极间短路等严重故障下可靠闭锁换流器并触发旁路晶闸管,降低电力电子器件的过流风险。     

基于负序分量补偿的纵联零序方向保护判据与仿真研究

针对纵联零序方向零压不够时保护拒动的实际问题,考虑到系统中各站点间的负序转移阻抗远小于零序转移阻抗,单相接地故障时负序电压大于零序电压这一特点,论文提出了基于负序分量补偿的方向保护补充判据.判据进行了周密的实用化考虑,利用故障后零负序电压与电流的相位关系来判别故障方向,在深入分析判据动作特性及灵敏度的基础上,按照故障特征的差异逐步提高灵敏度,综合构成了较完善的纵联接地方向保护方案.实例验证与仿真结果均表明,由该负序分量补偿的纵联零序方向保护在零序方向元件因电压不足而拒动时,能可靠判别故障方向,并具有良好的可靠性与选择性,从而有效改善了纵联接地保护的性能.     

强磁弱电环境下序分量方向的综合判据及其仿真

在强磁弱电环境下的纵联零序方向保护有可能误动。考虑到双回线互感一般仅对零序分量产生明显影响,同时注意到系统中各站点间的负序转移阻抗远小于零序转移阻抗,单相接地故障时负序电压通常大于零序电压这一特点,提出了基于负序分量补偿的方向保护综合判据。判据进行了周密的实用化考虑,利用故障后负序电压与电流的相位关系来判别故障反方向,在深入分析判据动作特性及灵敏度的基础上,按照故障特征的差异逐步提高灵敏度,综合构成了较完善的纵联接地方向保护方案。实例验证与仿真结果均表明,由该负序分量把关的纵联零序方向保护在强磁弱电环境下,能够可靠判别故障方向,并具有良好的可靠性与选择性,从而有效改善了纵联接地保护的性能。