电子式互感器在数字化变电站的应用

电子式互感器和合并单元作为数字化变电站的重要组成部分，与传统互感器相比具有绝缘简单、动态范围宽、抗饱和性能强、占地面积小、实现数据输出等优点。文中介绍了有源和无源电子式互感器的构成，对这2种方式进行了比较，介绍了合并单元的功能及其应用，对工程应用提出了互感器配置和功能应用的实施建议。     

超高压大容量变压器保护中的双重化保护配置

提出了一种超高压、大容量变压器成套保护的设计思想，即主保护、后备保护及异常运行保护共用一组电流互感器，并集成在一套装置中，每台变压器的保护均采用双重化配置，使得变压器的保护配置更合理，加强了主保护，简化了后备保护。着重分析了在简化保护配置中一些有争议的问题，如保护双重化的定义、后备保护的作用、后备保护方向的指向、对电流互感器的要求、旁路代路时差动保护的电流回路切换等问题。最后，指出了新的设计思想给保护装置的运行、维护、调试、二次回路简化等带来的好处。     

P类电流互感器饱和原因分析及对策

微机保护被广泛使用后,电流互感器的二次负荷由阻感性变为电阻性,且故障切除时间缩短,使P类电流互感器残留剩磁大大增加,常引起下次故障时,电流差动保护区外误动和距离Ⅰ段延时动作.文中通过实例和理论分析,说明了剩磁和一次电流非周期分量对电流传变的不同影响,建议220 kV及以下电压等级线路保护使用PR类电流互感器,以消除剩磁对保护的影响,同时能够保证距离Ⅰ段范围内故障的快速切除.对于PR类电流互感器,在考核互感器饱和对保护的影响时,只需考虑非周期分量引起的暂态饱和,因此依据"故障发生5 ms后电流互感器出现暂态饱和"对保护进行考核是合理的.     

量测数据时差补偿状态估计方法

在互联电网中,控制中心的量测数据来源很多,这些量测数据存在采集时差,当时差超过一 定范围时,量测数据不能体现一个完整电网状态,采用常规状态估计方法进行状态估计会产生较大 误差,结果无法使用。文中提出一种量测数据时差补偿状态估计方法,对于延时很小的量测数据, 使用最新的量测数据参加状态估计,其量测时间作为电网断面时间;对于其他延时的量测数据,根 据延时的不同,引入相应的时差补偿因子,利用连续2个数据断面的量测数据变化量和时差补偿因 子修正延时量测数据误差,获得完整一致的电网状态估计结果。对IEEE 7节点系统的测试表明, 该方法可有效减少计算结果误差,获得更为准确的电网状态估计结果。     

一种新型模块化多电平换流器

柔性直流输电技术应用于架空线路场合面临的关键问题是如何实现直流线路故障的快速隔离,一般认为采用全桥拓扑的换流器是较好的方案。文中提出一种基于类全桥子模块的新型模块化多电平换流器(SFBSM-MMC),与采用全桥的换流器相比,该新型换流器在同样实现直流线路故障快速隔离的同时,还兼具了经济性。介绍了SFBSM-MMC的拓扑结构、工作模式和直流故障隔离原理,并对其基本控制策略、预充电策略和直流线路故障隔离策略进行了设计,最后通过仿真验证了预充电策略和直流线路故障隔离策略的可行性。仿真结果表明,SFBSM-MMC在快速隔离直流线路故障方面具有优良的性能,适合基于架空线路的柔性直流输电工程应用。     

新一代控制保护系统通用硬件平台设计与应用

为适应IEC 61850和IEEE 1588等新技术在变电站自动化系统中应用的不断发展,必须设计新一代高性能、高可靠性的控制保护系统通用硬件平台。文中总结了控制保护硬件平台发展的过程,分析了目前大多数控制保护装置硬件的内部数据交互方式以及存在的不足,提出了基于分布式多处理器和模块化硬件架构的硬件平台设计,设计了一种分布式总线的通信架构,介绍了CPU模块、DSP模块和I/O模块的功能特点。基于该硬件平台的交直流控制保护系统已成功应用到多个变电站和直流输电工程中。     

超高压有并联电抗器线路无故障重合闸研究

针对带并联电抗器的超高压线路,分析了故障跳开相恢复电压公式,详细推导了故障跳开相恢复电压的工频分量幅值、自由分量幅值及自由分量频率,理论分析及EMTDC仿真实验证明了推导结果的正确性,基于此提出采用恢复电压的拍频特性作为无故障判据,该无故障识别方法具有很强的实用性,为带并联电抗器输电线路采用单相自适应重合闸提供了一种非常简单可靠的方案。     

基于ANSOFT的电压互感器电磁特性的研究

建立了基于ANSOFT的电压互感器仿真模型,分析了电压互感器在不同一次电压下的电磁特性.     

基于EMTDC的高压直流MACH2系统实时等价仿真

对大规模交直流网络下的高压直流控制保护系统进行参数优化设计，是保证灵活交流输电系统暂态性和稳定性良好的重要手段。目前由于实时仿真技术的网络节点受限、费用高等缺点，使其不适合此规模网络的试验和设计任务。文中基于ABB公司高压直流控制保护系统硬件结构特点和MACH2（modular advanced control for HVDC and SVC）系统运作机理，提出了等价实时离线仿真的实现原理和方法，使离线仿真达到实时仿真的效果;通过与实际工控机运行结果进行比对，验证了其有效性;同时对工程用高压直流控制中的电流控制功能进行了等价实时仿真。仿真结果分析表明，基于所提出的等价实时仿真原理和方法，利用商业通用的离线仿真软件，可高效地进行高压直流控制保护系统优化设计。     

750kV系统继电保护研究

分析了750kV系统的分布电容和非周期分量问题,提出多种滤波器结合的滤波方法,线路保护采用较大比率制动系数和浮动制动门坎、变压器保护采用初始带制动的比率制动特性和浮动制动门槛、母线保护采用自适应加权的抗饱和措施;分析了750kV变压器励磁涌流和过励磁的问题,针对励磁涌流提出了Δ→Y变换调整变压器差动各侧的电流相位方法,针对过励磁问题提出了软件计算频率和均方根法计算电压的幅值;分析了电抗器保护匝间短路灵敏度,提出了自适应补偿零序功率方向的方法。最后总结了满足750kV工程要求的保护配置。