继电保护装置自动测试系统的研制

介绍了继电保护装置的常规测试流程,分析了其存在的缺陷。针对生产测试和现场校验的测试特点和测试需求,提出了基于分布式模式和模块化设计的自动化测试系统,实现了测试方案开发、闭环性自动测试、生产及测试数据管理功能。详细介绍了自动测试系统的软硬件设计和自动测试流程的实现方式。实际应用表明,系统能够有效提高继电保护装置测试工作的效率和质量。     

针对500kV数字化变电站过程层采样的动模试验及若干问题探讨

为深入研究数字化变电站过程层数字采样特性及其对继电保护的影响,以及主要厂商最新设备的性能和相互配合情况,国家电网仿真中心电力系统动态模拟实验室结合500 kV桂林数字化变电站实际配置,搭建了数字化变电站试验环境,并针对过程层数字采样进行了动态模拟试验。文中介绍了本次试验的模型系统、参试装置、过程层组网方式、主要试验项目及试验结果。对试验中出现的几个典型问题进行了描述、分析和探讨。通过解决试验中出现的问题,设备厂商之间达到一定程度的统一,这说明系统级动模试验能有效提高各类智能电子设备(intelligent electronic device,IED)间的互操作能力,并为智能变电站技术的规范化发展提供必要的试验手段和宝贵的调试经验。     

PT断线后电抗器匝间保护新判据EI北大核心CSCD

电抗器在电压互感器(potential transformer,PT)断线后均采取闭锁匝间保护的策略,容易造成故障范围的扩大。该文分析电抗器PT断线时零序阻抗计算的方法,研究电抗器区外故障和匝间故障时首末端故障电流的特点;在此基础上提出基于零序阻抗和故障电流特征的PT断线后电抗器匝间保护新判据,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证理论分析的正确性。该判据完善了现有电抗器保护方法。最后在动模实验室建立线路电抗器系统模型,动模仿真结果验证了理论分析计算的正确性。     

CT断线并短路故障对距离保护动作特性影响分析

正电力系统中发生CT二次断线时,对距离保护装置无明显影响,但断线后若线路上再发生短路故障,此时对距离保护有较大影响,距离保护有可能发生超越或是拒动,造成事故扩大。着重分析了不同潮流运行工况下,CT断线后再发生短路故障时距离保护的动作行为。通过动模试验测试表明,CT断线后再发生短路故障可能造成距离保护超越,也可能造成拒动。最后得出具体保护行为与正常运行时潮流方向、潮流大小、故障相与断线相之间相序关系以及故障点位置等因素有关的结论。     

同塔多回输电线路动态物理模拟方法研究

同塔多回输电线路故障情况异常复杂,对现有保护原理影响严重。研究同塔多回输电线路的动态模拟方法,实现同塔多回输电线路的物理模拟对于研究线路保护原理、开发线路保护装置和测试保护性能意义重大。文章总结了现有同塔双回输电线路的物理模拟方法,分析了现有方法用于模拟同塔多回输电线路的可行性,进而提出了采用序参数等值法进行同塔多回输电线路模拟的理论方法。考虑模拟系统与实际系统的差别,文章提出了模拟过程中互感分流元件的应用方法,并以回路数3为例论述了具体实现方法,最后总结了该方法的优点、应用特点及应用中需注意的问题,为实现同塔多回线路物理模拟创造了条件。     

大型调相机内部故障特征及纵向零序电压保护性能分析

大型调相机(容量为300 Mvar)实际运行中存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护或匝间短路保护性能不完善将是调相机安全运行的严重隐患。文中运用"多回路分析法",对两种冷却方式大型调相机所有实际可能发生的内部故障进行了仿真分析,分析结果表明大型调相机现有主保护配置方案(完全纵差保护+纵向零序电压保护)存在较大的保护死区。进一步分析了纵向零序电压保护不能动作的故障类型,为大型调相机主保护性能的改善提供借鉴。     

调相机失磁特性及其对直流系统的影响分析

对新一代调相机失磁故障的研究有利于充分发挥其在高压直流系统中的无功支撑作用。首先,考虑不同的失磁故障类型,并基于实际录波数据,以单机无穷大系统为例对调相机失磁特征及对直流系统的影响进行了定性分析。然后,在PSCAD/EMTDC中建立了包括调相机及其励磁控制系统在内的锡盟—泰州直流输电系统的电磁暂态仿真模型。以受端调相机为例,从系统不同电压跌落程度和调相机不同失磁类型等方面仿真调相机失磁对系统稳定运行的影响。研究表明,相比于短路失磁,受端调相机开路失磁时造成的后果更严重,且当系统处于临界换相失败状态时,调相机的失磁故障会进一步恶化系统的运行状态。     

基于矩阵突变特征的风电经柔直送出交流线路保护EI北大核心CSCD

新能源经柔直送出系统中,新能源电源到柔直整流侧换流器之间的输电线路较为特殊,故障后两侧短路电流均受电力电子设备的控制策略影响,导致传统的差动保护在双侧电流受控的场景下出现灵敏度降低,甚至存在拒动作的风险。因此,该文提出基于矩阵突变特征的交流线路保护新原理。首先,利用Toeplitz矩阵变换能快速放大突变信号占比的特性,将所测得的电流信号构造成Toeplitz矩阵形式。然后,利用矩阵梯度可以精准表征数据突变程度的优势构建保护判据,以实现故障的高速可靠判别,从而解决传统保护因故障电流幅值、相角受控导致的灵敏性降低以及不正确动作的问题。最后,在PSCAD中搭建风电场经柔直送出系统的电磁暂态模型,验证所提保护方法的动作性能。结果表明,所提保护能够短时间内识别区内外不同种类故障,故障识别时间小于5ms,且有最高耐受100Ω的过渡电阻的动作性能,能较好地满足风电场经柔直送出系统对保护灵敏性与可靠性的需求,具有较好的抗过渡电阻和噪声的能力。     

特高压试验示范工程继电保护装置技术条件

为了确保应用于特高压交流系统的继电保护装置的高度可靠性和先进技术性,须开展有关技术条件的研究及制定工作.在常规继电保护装置相关标准和技术条件的基础上,针对1 000kV特高压交流试验示范工程的特点,并兼顾特高压电网的远期规划,编制了适用于特高压试验示范工程的继电保护装置技术条件,规定了线路保护、过电压保护、变压器保护、电抗器保护及断路器保护和重合闸的使用范围、配备原则、装置功能和技术指标.在1 000 kV特高压交流试验示范工程动态模拟试验的基础上,着重分析其主要条款的确定原则和依据.