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。     

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。     

一种基于修正相角差的傅氏测频算法

基于相角差的传统傅氏测频算法所采用的相角差无法正确反映真实相角差,导致计算结果存在原理误差。提出了一种基于修正相角差的傅氏测频算法。利用相角差作为中间量,通过修正因子对相角差进行修正,消除传统傅氏算法的原理误差。算法保留了傅氏算法不敏感于噪声和谐波的良好特性。同时,采用基于二次插值技术的采样序列迭代修正方法,克服传统测频算法速度与精度无法兼得的矛盾。仿真结果表明相比于传统傅氏算法,在相同的硬件环境下,该算法的运算速度及测量精度均有提高。     

基于Hausdorff距离算法的自适应线路差动保护方案

为同时提高传统电流差动保护的速动性、灵敏性与安全性,提出一种基于Hausdorff距离算法的自适应线路差动保护方案。该方案应用Hausdorff距离算法对线路两侧电流进行实时短窗计算,并据此调整保护制动系数,以提高保护的耐受过渡电阻及抗电流互感器饱和能力,具有自适应、免整定的优良特性。基于PSCAD的仿真测试验证了所提方案的可行性及优越性。     

基于方式变化影响域辨识及故障量排序的继电保护定值在线预警

提出了基于方式变化影响域和故障量排序的继电保护定值快速在线预警方法。该方法以保护所在位置的短路电流、分支系数等继电保护定值计算相关故障量的变化率为判据,确定线路和变压器等电网元件开断后,定值将受到显著影响的保护集合。通过对故障量计算结果的排序优化来进一步提高定值在线分析的速度,实现继电保护定值的快速在线预警。工程实际应用表明,该方法可以快速准确地预警存在保护定值隐患的电网特殊运行方式和保护装置。     

计及故障持续时间的换流变压器阀侧单相接地故障分析

换流变压器阀侧单相接地故障发生时刻具有随机性,其相对于换流阀通断时刻的位置不同,会导致不同的暂态过程。首先提出了类换相失败的概念,以换相失败和类换相失败为切入点,在将故障发生时刻分段的基础上,考虑了瞬时性故障时,故障持续时间对于换流器暂态过程的影响。理论分析和仿真验证表明,换流变压器阀侧高压桥发生故障时,会立即造成类换相失败的发生,而低压桥瞬时性故障时,可能不对外体现故障特征。     

基于双门槛值的变压器Hausdorff距离快速保护新判据

传统变压器差动保护一般采用傅里叶变换提取变压器两侧差流的基波分量,无法识别变压器内部轻微匝间故障。受数据窗长度的影响,保护通常至少需要半个周波才能出口动作,且在外部故障导致电流互感器(CT)饱和时可能出现保护误动。为解决上述问题,提出了一种基于Hausdorff距离的变压器保护新判据,通过对比变压器高低压侧电流波形的相似度,以达到快速识别区内外故障的效果。理论分析表明该判据的数据窗长度可以任意选取,有利于提升保护动作速度,同时双整定门槛值既保证了严重区内故障情况下保护能够快速跳闸又保证了区外故障伴随CT饱和工况下保护准确不动作。最后基于PSCAD/EMTDC对所提判据的有效性进行仿真验证。结果表明,所提判据能快速动作,动作时间可低至5.5 ms,即使发生0.5%的轻微匝间故障,保护也能在故障后一周波内跳闸,且具有较强的抗CT饱和性能。