基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化

通过优化设置继电保护定值,可以优化电力系统中继电保护装置的协调性,减小继电器动作时间,提高电力系统的可靠性。文中针对配电网中保护的协调配合问题,将反时限过电流保护的整定计算转化为一种含有多个约束条件的非线性规划问题,提出了一种基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化方案。在IEEE 3节点系统和IEEE 8节点系统中的仿真结果表明,改进的SOS算法具有更好的收敛速度和精度,能够克服解陷入局部最优,基于改进的SOS算法的保护优化协调方案能够提高保护的速动性。     

微电网多层级协同反时限保护方案

微电网由大量分布式电源组成,且具有灵活、复杂的运行方式,传统配电网保护难以满足其对可靠性与稳定性的要求.基于微电网的拓扑结构和故障特性,该文设计并提出微电网多层级协同反时限保护方案.该方案将微电网保护区域按故障影响扩散分为中心层、区域层和系统层,提出基于正序电流相量的反时限差动电流保护,通过差动电流确定故障线路分段,并利用差动电流的反时限特性计算保护动作时间,按故障严重程度确定动作时间,以此为基础,研究微电网多层级协同保护算法.为降低非周期分量对保护相量的影响,提出反时限差动电流保护的相量计算改进算法.该文所提保护方案实现了多层级协同配合切除故障,提高了微电网保护的故障区域判别与快速动作能力,且在并网和孤岛两种运行方式具有自适应配置能力.利用PSCAD/EMTDC进行仿真分析,验证了保护方案的有效性和可靠性.     

含分布式电源配电网的改进反时限过电流保护算法

基于分布式电源接入前后配电网短路电流的特性关系曲线,提出了一种可自适应修正短路电流的改进反时限过电流保护算法,使分布式电源接入后的保护时限曲线保持不变,以有效消除分布式电源接入对动作时限的影响。仿真分析验证了所提算法的有效性,可有效消除分布式电源接入对保护动作时限的延长或缩短作用,保证继电器有效切除各条线路故障,该研究成果将提高反时限保护在配电网中的适用性。     

配电网反时限过电流保护优化整定方法

提出一种含分布式电源的配电网反时限过电流保护优化整定方法。以配电网主保护与后备保护的总动作时间最小为目标函数,考虑保护选择性要求等约束条件,建立保护优化整定的数学模型;通过设置动态参数并引入最优解权重改进和声搜索算法,提高算法收敛速度和获取全局最优解的能力。利用改进的和声搜索算法求解模型。优化整定参数基于配电网各故障点的短路电流获得,在计算短路电流时考虑分布式电源对短路电流的贡献,使优化整定结果适用于含分布式电源的配电网。对两相、三相短路故障分别进行保护离线优化整定,实时根据故障类型自动选择优化整定参数,克服保护易受故障类型影响的缺陷。仿真结果表明,所提方法可有效提高有源配电网反时限过电流保护的选择性和速动性。     

具有最小定时限特性的反时限过电流保护

本文论述一种用集成电路来实现最小定时限的反时限曲线的新方法。阐述了四段曲线拟合法的实现方案及拟合误差分析，而且还讨论了实施电路对减少误差所采取的措施。本方案所采用的曲线拟合法在集成电路保护实现领域内是独特的，尤其是在实用性、可靠性以及准确性上都有较新的突破。     

一种微机反时限过电流保护的新算法

本文首先分析和讨论了现有的建立在通用模型上的拟合反时限特性曲线的几种典型算法，为了满足用户获取任意所需反时限特性的要求，提出了采用分段泰勒展开法来拟合反时限特性曲线的新方法。     

新型微机反时限电流保护时间-电流特性的工程应用

反时限电流保护存在的时间-电流非线性关系和小输入电流时动作时间较长的缺陷，导致其整定复杂，可能影响到保护动作的速动性，也不便于和其他保护配合。文中提出一种新型的时间-电流函数，适用于微机型反时限电流保护，讨论了该新特性的特点，给出了保护之间的整定配合原则，分析表明应用新特性的反时限微机电流保护易于实现保护之间的配合，且动作时限短。     

基于改进灰狼算法的DG接入配电网反时限过电流保护定值优化

反时限过电流保护在含分布式电源的配电网中应用广泛,但其定值整定大多依赖工程经验,限制了实际的工程应用。为此,提出一种基于改进灰狼算法(GWO)的DG接入配电网反时限过电流保护定值优化方法,在保护动作特性方程和对保护灵敏性、速度性、选择性要求的基础上建立优化模型。为克服灰狼算法容易早熟、收敛精度低等缺陷,在保留可调参数少这一优势的前提下,引入了佳点集初始化、收敛因子指数衰减、变异和启发式参数确定这4种策略对灰狼算法做了改进。仿真算例验证了所提模型在两相和三相故障下的可行性与优越性,并探讨了时间级差对整定的影响、将来算法优化和工程应用的方向,为大规模DG接入配电网的保护定值优化问题提供了研究思路。     

自适应神经元方法实现输电线路反时限过电流保护的研究

本文论述了一种基于自适应神经元方法实现输电线路的单片机反时特性曲线的新技术。     

零序非工频分量注入式微电网接地故障保护方案

微电网中含有大量的分布式电源,且具有很多不同于传统配电网的特点,传统配电网中的保护方案难以满足其对可靠性与稳定性的要求。基于微电网的结构和故障特点,建立了含多个逆变型分布式电源的微电网故障网络模型,提出了一种基于零序非工频分量注入的微电网接地故障保护方案。该方案利用注入的零序非工频电流产生的故障特征,能够正确识别并切除微电网内部的各类接地故障,且同时适用于并网和孤岛2种运行方式。最后,在PSCAD/EMTDC软件中进行了仿真分析,结果验证了所提保护方案的有效性与可靠性。     

基于低电压的反时限微网保护方案

针对由逆变型分布式电源组成的微网,在低电压保护的基础上,利用距离保护的一部分思想,提出了低电压反时限微网保护方案。对比传统的保护方案,在不同短路故障情况下,对保护原理和动作特性、保护之间的配合进行了研究,并研究分析含有直接接地的旋转式微源的微网,以及过渡电阻等特殊问题对于低电压反时限保护方案的影响,并提出改进建议。在MATLAB/Simulink环境下建立了含有不同控制方式的分布式电源的微网模型,并在此基础上对保护方案进行仿真验证,仿真结果表明该方案在微网并网和孤岛条件下,均有良好的动作性,而且具有较快的切除故障能力,并有一定程度的抗过渡电阻能力。     

微网保护分析

对微网特性以及影响保护的因素进行了分析,提出了微网的保护机制并进行了仿真。微网系统内部的保护须考虑逆变式电源的限流作用和微网双向潮流特性,还须综合考虑通信的应用,保护在不同运行方式下的适应性,与控制方式的协调性以及动作时间的合理设置等问题。在对这些因素进行分析的基础上,提出了微网的保护机制:对于线路故障,采用纵联保护;对于负荷故障,采用各相电流矢量和作为故障判据。研究中利用下垂控制原理在PSCAD中搭建了微网的模型,并对微网孤岛运行模式下各种负荷故障情况进行了仿真,仿真结果表明了所提负荷故障保护方法在孤岛运行方式下的有效性。     

一种新型的微网自适应过流保护方法

微网灵活的运行模式给保护带来了严峻的挑战,对此提出了一种新型的微网自适应过流保护方法。以微网三处典型的故障为案例,从并网和离网角度剖析了微网自适应保护应具备的功能。以此为基础,给出了微网自适应保护方案并阐述了集中式微网保护的主从工作机制;提出了三段式自适应保护的过电流整定算法,设计了故障识别流程;基于分析传统过电流保护时限配合在微网保护中存在的弊端,提出了微网自适应保护在并网和孤岛时的动作时限优化方案,结合案例分析了其优点。理论和案例分析表明,所提自适应保护方法能够快速可靠地识别故障区域,满足微网对保护的要求。     

采用PSO算法的反时限过流保护配合方法

为了更好地通过在线调整继电保护定值或特性,优化电力系统中继电保护装置的协调配合性能,提高电力系统可靠性,提出了一种新的继电保护整定方法,将电网的反时限过电流保护整定计算过程建为一个优化模型,然后应用粒子群优化(particle swarmoptimization,PSO)算法求解得到结果。考虑到继电保护系统对电力系统可靠性的影响,在整定过程中直接考虑继电保护配合对提高电力系统可靠性的作用,将故障持续时间也作为优化目标之一。应用PSO算法对算例进行计算的结果表明,该方法可以根据不同的整定要求对反时限过电流保护进行正确的配合,具有很好的可行性和有效性。     

基于多智能体的交流微网电流保护研究

为了解决微网接入传统配电网的保护问题,提出基于多智能体的交流微网电流保护方案。该方案既可以利用多智能协调合作的性能更好地实现电流差动保护,又能在电网出现间歇性故障时提供三段式电流保护。基于电力多智能体分布系统基础和电流保护系统结构,具体设计了可灵活切换的多智能体交流微网电流保护方案。实例验证表明,基于多智能体的电流保护方案能适应各种交流微网环境,具有较好的实用性。     

基于电流行波的微电网保护策略

针对微电网的故障电流小、潮流双向性等特性,提出了适合微电网的保护策略并进行了仿真。传统的基于过电流的电网保护技术对于微电网的保护受到一定限制,因而需要对新的技术进行探索。在对这些因素分析的基础上,提出了微电网的保护策略:通过小波变换对电流行波进行分析判断故障位置,母线电压确定故障发生与否及扰动电压判断故障类型。利用SVPWM控制原理在Matlab/Simulink中使用SimPowerSystems搭建微电网的模型,并对孤岛运行模式下微电网不同的故障类型进行仿真分析,仿真结果表明所提出的保护策略在孤岛运行的方式下是有效的。     

Microgrid protection based on principle of fault location

Island‐capable microgrids can potentially enhance the efficiency of distributed generations. In general, protection schemes in traditional distribution network cannot meet the requirements of microgrid internal protection. In order to solve the problem, this paper proposes the positive‐sequence fault component of current as the starting criterion. And a graph model describing the overall structure of a microgrid is established. The information about fault currents, including amplitude and direction, is acquired to locate fault branch. Furthermore, a new matrix algorithm is used to locate the fault point, so that the fault can be isolated. Finally, a microgrid model is simulated in the PSCAD/EMTDC software environment to illustrate the validity of fault location principle in microgrid protection. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于特性参数自适应修正的花瓣式配电网反时限过电流保护方法

闭环运行的花瓣式配电网具有更为复杂的故障特性,导致传统保护方法难以满足选择性和速动性要求。针对这一难题,分析了花瓣式配电网的短路故障电流特性,揭示了故障点上、下游故障电流随故障位置移动的变化规律,并指出定时限过电流保护与标准反时限过电流保护应用于花瓣式配电网时存在的问题;结合花瓣式配电网的故障电流特性,提出一种基于特性参数自适应修正的反时限过电流保护方法,仅利用本地电流信息对反时限特性参数进行自适应修正,能够在保障保护选择性的同时显著提升保护速动性;基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建10 kV花瓣式配电网模型对所提保护方法进行验证,仿真结果表明该保护方法能在提升保护选择性和速动性的同时,克服传统保护方法应用于花瓣式配电网时的局限性。     

一种改进型配网自适应过流保护方法

在DG构成的配电网系统中,通常采用电流保护作为配网的主保护。其中电流保护的整定值为定值,随着DG的接入,配电网结构发生变化,DG并入位置不同会带来故障点无法准确判定的问题。针对此问题,提出了一种基于通信的故障定位方案,具体是引入方向元件并建立信息传递通道检测电流流向来准确判定故障点位置。由于DG接入容量的不同和故障前后DG所发出电流数值变化,造成配网原有电流保护失配。针对此问题,提出一种改进型自适应过流保护算法,具体是通过检测故障电流正、负序含量,确定故障类型,采用不同的整定值,使得电流保护的整定值时刻变化,增强保护动作可靠性。将上述策略通过PCSAD/EMTDC仿真和动模实验室搭建实验模型来验证所提方案可以有效提高DG并网带来的保护动作准确性能。