基于双曲正切函数动作特性的风电场集电线路反时限保护方法

为解决风电场集电线路保护存在的选择性失配与速动性弱化问题,分析风电场集电线路保护与箱变熔断器间的动作配合策略,理论推导双馈异步风电机(doubly-fed induction generator,DFIG)故障电流稳态工频交流分量幅值随电压跌落程度与Crowbar阻值的变化规律,揭示集电线路保护发生选择性失配的机理与速动性弱化的原因。提出一种基于双曲正切函数动作特性的风电场集电线路反时限保护方法,实现风机箱变熔断器与集电线路保护之间的反时限动作特性配合。利用PSCAD/EMTDC搭建含DFIG的规模化风电场模型模拟多种故障条件对集电线路反时限保护方法进行验证,仿真结果表明该方法能够全面优化熔断器与集电线路保护的配合特性,解决不同集电线路保护之间的选择性失配难题,同时大幅提升动作域内集电线路保护的速动性能。     

风电场接地变及其中性点接地电阻的改进方案分析

结合某风电场,分析了当集电线路发生单相接地故障时的零序网络及其电容电流的计算方法,且当接地变及其接地电阻选取不合理时,将造成集电线路零序保护无法同时满足保护选择性与灵敏性的问题,并对设备和电网安全稳定造成威胁。综合经济性和可靠性要求,提出了交换两期工程接地变及调整中性点接地电阻达到继电保护整定要求。风电场的安全稳定运行证明该方案可行。     

风场及其送出线保护配置与整定研究

现有风场及其送出线保护多从保障风机或各元件自身安全角度进行简单配置整定,可能存在保护范围不明确,选择性和灵敏性未进行系统校验等问题。结合风电故障特征,给出了风电场提供故障电流最大值的简化计算公式,提出了兼顾风机安全与系统可靠性的风场及送出线保护配置与整定原则。并以吉林某风场为例,尝试给出了风机、箱变、集电线、母线、主变在内的风场及其送出线保护的配置原则,定量化校验了集电线路电流保护配置与整定的合理性。     

就地化分布式变压器保护方案研究

提出了一种适合就地化变压器保护的有主分布式环形网络及其同步方案,按断路器配置保护子机,变压器本体子机兼作保护主机,直接采用常规采样、常规跳闸模式,对外连接全部采用预制的航空插头。主变本体子机利用IEEE 1588网络对时协议实现各侧子机模拟量的同步采集,各侧子机采样数据发送到主变本体子机,由主变本体子机完成全部保护及MMS通信等功能。保护动作后,主变本体子机发出GOOSE跳闸命令,各侧子机收到GOOSE命令后跳开本侧开关。此方案可以使110 kV及以上电压等级变电站所有保护装置满足就地化安装的要求,取消保护小室,减少新建变电站占地面积。     

风电场中性点接地电阻阻值优化方案研究

以某风电场为例,通过分析单相接地故障后集电线路的零序电流分布情况,发现中性点接地电阻阻值选择不合理时,集电线路零序电流保护不能同时满足灵敏性与选择性的要求。通过优化中性点接地电阻阻值和集电线路零序保护整定方法,达到了继电保护要求,提高了集电线路的运行稳定性。     

基于GOOSE机制的城市轨道交通中压供电环网过电流保护方案

针对现在的城市轨道交通中压供电环网保护速动性的不足,借鉴了网络化保护,在GOOSE快速跳闸和间隔闭锁的机制上,构建了城市轨道交通中压环网35kV所间电缆保护、母线保护、失灵联锁跳闸等逻辑。通过验证,基于GOOSE通信机制下设计的保护逻辑和方案的合理性。     

一种山地风电场35 kV集电线路防雷技术的应用

云南省内风电场的集电线路多处于高山地区,沿山脊布置、跨越山谷并汇集送至升压站,海拔高差大,地形复杂多变,且处于雷暴频发区。每年汛期,集电线路雷击跳闸情况多发,对风电场的安全经济运行带来不利影响。本文主要从集电线路防雷击跳闸的角度,分析线路雷击跳闸的原因,并以省内某风电场为实例,分析研究一种35kV集电线路防雷技术措施及应用效果,对高山风电线路防雷工作有较强的借鉴意义。     

一起风电场跳闸故障引起的继电保护定值配合分析

结合一起风电场３５kV 集电线路零序电流II段保护拒动,３５kV＃１接地变零序电流II段保护动作,停电范围扩大的跳闸事件,分析了风电场小电阻接地系统３５kV 零序电流II段保护定值的配合情况,并根据实际运行情况 给出了新的整定值,同时提出了改进建议.该建议在特殊情况下为零序电流II段保护定值整定及配合提供了解决思路,能有效提高风电场３５kV 系统运行的稳定性.     

风电场油浸式箱变重瓦斯保护实用性改造

目前风电场箱变重瓦斯保护多采用动作上一级集电线路断路器来切断故障箱变,这样设计虽切除了故障箱变,但也造成了该集电线路上其余风机不能正常运行。文章提出的实用性改造方法不仅保证故障箱变能及时切除,还避免了故障箱变对其他设备的干扰。     

风电场架空集电系统雷电暂态过电压分析

针对风电场集电系统箱变在雷害事故中大量损坏的现状,对雷击风电场架空集电线路引起的暂态过电压进行了计算。运用ATP/EMTP电磁暂态仿真软件建立了包括风电机组、集电线路和箱变的等效模型,考虑了雷击方式、雷电流波形、风力机接地电阻以及风电机组拓扑结构对箱变两侧暂态过电压的影响。研究结果表明:箱变低压侧的暂态过电压与波头时间成反比关系,波头时间为1.2μs时箱变低压侧的暂态过电压是20μs时的8.75倍,箱变高压侧的暂态过电压几乎不受波头时间的影响;接地电阻越大,箱变两侧的暂态过电压越大;风电机组架空集电线路遭受雷击时,环形拓扑的可靠性最高,环形拓扑联合为风电机组的最优联合方式。     

智能配电网的自适应级联方向闭锁保护方案

针对未来智能配电网提出一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的自适应级联方向闭锁保护方案。定义了保护的参考方向整定规则和闭锁方向规则,使保护方案能够根据故障位置自适应改变闭锁方向。利用GOOSE在保护之间交换方向闭锁信号,使得保护之间具有互操作性。新方案具有良好的适应性,能够适应含多微网的闭环或开环运行的配电网,允许配电网工作于孤岛或并网等模式,并能快速切除线路和母线等多种元件故障。在电压互感器断线、断路器失灵以及通信失效等异常情况下,该保护方案仍具有很高可靠性。     

IEC61850 standard-based harmonicblocking scheme for power transformers

Transformer Differential and overcurrent schemes are traditionally used as main and backup protection respectively. The differential protection relay (SEL487E) has dedicated harmonic restraint function which blocks the relay tripping during the transformer magnetizing inrush conditions. However, the backup overcurrent relay (SEL751A) applied to the transformer protection does not have harmonic restraint element and trip the overcurrent relay during the inrush conditions. Therefore, major contribution of this research work is the developed harmonic blocking scheme for transformer which uses element (87HB) of the transformer differential relay (SEL487E) to send an IEC61850 GOOSE-based harmonic blocking signal to the backup overcurrent relay (SEL751A) to inhibit from tripping during the transformer magnetizing inrush current conditions. The simulation results proved that IEC61850 standard-based protection scheme is faster than the hardwired signals. Therefore, the speed and reliability of the transformer scheme are improved using the IEC61850 standard-based GOOSE applications.     

一种新模式常规采样GOOSE跳闸变压器保护的设计及应用

为解决智能变电站复杂数字采样回路环节引起的采样数据异常,提出一种新模式的常规采样GOOSE跳闸变压器保护设计方法。利用NPI插件实现模拟量双AD直接采样的新采样回路并兼容GOOSE信息传输,同时配合基于滑动数据窗的双AD实时采样数据互校验判据,用于监测采样数据的有效性。另外,针对特高压变压器涌流特性,提出了一种分相差流谐波或闭锁、非间断点开放的综合励磁涌流识别判据。仿真结果表明,综合励磁涌流识别判据可以应用于新模式的变压器保护。     

220kV变压器阻抗保护的振荡闭锁方案

介绍了江苏省电网系统由于220 kV变压器与110 kV变压器的容量使用不匹配,造成110 kV线路距离保护与220 kV主变110 kV侧后备保护及110 kV主变保护之间在配合上产生了矛盾,可能引起220 kV主变110 kV侧后备保护越级跳闸。为解决这一问题,研究并提出了在220 kV主变保护中增加阻抗保护的特殊配置方案,同时也给出了一个振荡闭锁的实现方案,该方案通过实验室实时数字仿真（RTDS）数模试验、动模试验和装置试运行证明是行之有效的。     

基于PowerPC的微电网智能终端设计

详细介绍了以PowerPC为核心处理芯片的海岛微电网智能终端设计。微电网智能终端和上层控制器通信,完成一个间隔内配电变或线路的断路器操作控制和状态监视;通过过程层网络基于SV服务发送模拟量,基于GOOSE服务采集和发布状态信息,接收控制指令驱动操作回路来完成断路器的控制功能;并且具有过流保护功能,可作为变压器、低压母线和线路的后备保护,数据和命令传输满足IEC61850通讯标准要求,给出了软硬件设计和测试结果。     

无锡220 kV西泾智能变电站关键技术

无锡220 kV西泾智能变电站按站控层、间隔层、过程层"三层两网"设计,220 kV电压等级母线和变压器保护过程层采用"直采网跳"模式,线路及母联保护过程层采用"直采直跳"模式,过程层网络双重化配置;110 kV电压等级保护过程层采用"网采网跳"模式,同时SV网、GOOSE网、IEEE 1588网三网合一,网络冗余配置。同一间隔的保护测控功能集成在一个装置内。站控层实现了基于主站再确认机制的顺序控制、分布式状态估计、智能告警及故障信息综合分析决策等智能变电站高级功能。配置了计量对比分析系统,在各种工况下对传统互感器和电子式互感器的长期运行特性进行对比分析。     

基于IEC 61850标准的过程总线通信研究与实现

采样测量值和跳闸命令在以太网上的实时、可靠传输是基于IEC61850标准的过程总线数据通信的重要内容。该文深入分析了这两类信息所共同遵循的发布者／订阅者通信结构，构建了应用于变压器差动保护的过程总线通信实验平台，揭示了采样测量值和跳闸命令传输的实现机制，提出了保证过程总线通信服务质量的方案。实验验证了此方案的有效性和实用性。该研究结果对于新一代的变电站自动化系统过程总线通信设计具有参考意义。     

110kV大侣智能变电站自动化系统的设计与应用

本文对110kV大侣智能变电站自动化系统的设计方案进行了应用分析：①过程层采用SV＋GOOSE＋IEEE1588共网传输模式下的保护、控制、计量、录波配置方案;②采用不同原理的电子式互感器和常规互感器混合使用的线路、主变和母线差动保护应用方案;③通信时钟同步及主备切换方案;④智能变电站保护控制设备采用动态组播协议应用方...     

输电线路防雷措施探讨

根据我局2009年至2010年110kV及以上输电线路跳闸情况分析,雷击跳闸占线路事故掉闸次数的52．6％,110kV线路雷击跳闸占46．67％,220kV线路雷击跳闸占事故掉闸次数的75％,因此,2011年提高输电线路运行可靠性的技术方案主要围绕防雷开展,线路防雷主要是改造接地体和安装避雷器、综合防雷装置以及可控避雷针等。     

变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析

探讨变压器空投过程中,为其供电的110k V线路差动保护动作跳闸原因。通过对变压器涌流波形、110k V线路两侧电流波形,以及线路保护的稳态量差动、零序差动、变化量差动分别加以分析,得出结论:线路两侧光纤电流差动保护用TA暂态特性差异较大,在空投变压器产生的励磁涌流作用下出现暂态饱和,导致线路变化量差动保护误动跳闸。为避免发生此类情况,同一线路两侧应尽可能选用饱和特性一致且变比相近的TA。