基于电子式互感器的R-L模型距离保护应用研究

基于智能变电站中电子式互感器的优良传变特性,建立被保护线路的时域微分方程模型,用保护安装处的零序电流模拟故障点接地电流,以提高测量精度。仿真试验验证了R-L模型测量精度高、响应速度快、耐过渡电阻能力强的特点。针对仿真试验模型的稳态超越问题,利用故障点两侧的零序网参数特点对零序电流进行相位补偿。仿真试验结果表明,改进的R-L模型在金属性故障时测量精度高,近端故障耐过渡电阻能力强,并有效地解决了末端故障超越问题。最后,对基于R-L模型的距离保护在智能变电站中的应用作了介绍。     

基于电子式互感器微分输出的改进R-L模型距离保护算法

以基于罗氏线圈的电子式电流互感器和基于电容分压原理的电子式电压互感器为例,推导电子式互感器的微分输出原理。通过对传统R-L模型算法进行改进,可直接利用电子式互感器输出的微分信号进行故障测距并实现距离保护功能,在保证可靠性的基础上缩短了保护动作时间。通过对过渡电阻的影响进行分析,证明改进R-L模型算法本身具有较好的抗过渡电阻能力。通过仿真实验、动模实验以及对算法动态特性的分析,验证了基于改进R-L模型算法的故障测距及距离保护方案的可行性和有效性。     

基于R-L模型误差的自适应距离保护

为了描述R-L模型的准确性,提出了R-L模型误差的概念.仿真显示,R-L模型误差与测量电抗误差有明确的关系.目前基于R-L模型算法的距离保护一般采用反时限动作特性,针对其保护范围的开放很保守、不利于中远端故障快速切除的缺陷,提出了基于R-L模型误差的自适应距离保护.故障后,实时计算R-L模型误差,并根据R-L模型误差与测量电抗误差的关系自适应地调整电抗值.仿真结果表明,所提出的自适应方案能有效防止暂态超越,并能显著提高末端故障时的动作速度,整体性能较反时限动作特性距离保护有了很大提高.     

基于R-L模型算法的距离保护研究与PSCAD仿真

距离保护的关键是短路阻抗的计算,R-L模型算法不受电网变化频率的影响,且不需要用滤波器滤除非周期分量,所需时间窗短,故R-L模型可提供准确、可靠的阻抗信息以满足距离保护选择性和可靠性的要求。对R-L模型算法的原理及优缺点进行了分析,并利用PSCAD进行详细的仿真。仿真结果验证,基于R-L模型算法的距离保护元件快速可靠动作,说明了R-L模型算法的实用性。     

电子式电流互感器对距离保护的影响及应用

分析了电流及电压互感器误差对距离保护造成的影响,说明电流及电压互感器的误差将引起距离保护阻抗测量的精确度降低,导致保护区缩短等问题。在此基础上,总结了传统的解决电流互感器误差及饱和问题的基本方法,如增大互感器变比,减小电流互感器的二次负荷,采用比相原理,增大数据窗等。但由于传统电磁式电流互感器存在的固有缺陷,很难从原理上根除其对线路保护造成的隐患。随着微机、光纤等技术的发展,新出现的电子式电流互感器是集电子技术和光学技术为一体的新型光学电流互感器,其高精度、高可靠性、宽频带、无磁饱和问题、抗干扰能力强等特点,决定了它将逐渐成为传统电磁式电流互感器的替代品。因此该文提出了采用电子式电流互感器作为距离保护的测量元件的建议,论证了采用光学电流互感器对距离保护起动元件、选相元件、阻抗元件及其他功能元件等带来的优越性。分析表明,电子式电流互感器将大大提高距离保护各元件动作准确率和可靠性。     

基于PSCAD/EMTDC的距离保护R-L模型算法研究

应用线路模型算法的特点及适应性分析,可为电力系统距离保护阻抗算法乃至整个保护提供良好的选择性和可靠性保证。针对R-L模型算法,典型设计了在短路时线路分布电容高频分量的情况,运用PSCAD/EMTDC完成电力系统距离保护的仿真,应用基于线路模型的R-L解微分方程的阻抗算法,在双端系统中对算法进行了测试,并对算法的稳定性进行了研究。对电力系统距离保护阻抗R-L模型算法的实际应用提供了理论基础。     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中,电子式互感器取代了传统的电磁式互感器,由合并单元与保护装置接口,完全改变了以往的数据采集方式,由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术,采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法,根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率,理论分析和工程试验结果表明,该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集,可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

数字化变压器保护电子式互感器的应用与研究

目前的数字化变电站在基于电子式互感器变压器保护应用领域的通用做法是在传统保护的基础上增加数字通道的自检来对数据源的错误标志进行分析,并没有采取一些相应的措施来针对通道错误情况下处理机制,缺少与电子式互感器技术特点相关的变压器保护的新的原理。介绍了电子式互感器的分类、技术原理、应用数学模型及特性,分析了传统变压器保护和基于电子式互感器应用的数字化变压器保护在采样异常处理、区内外故障识别及涌流判断与闭锁等方面的不同,并进一步提出基于电子式互感器的数字化变压器保护装置的错误处理机制以及新的算法,以达到数字化变电站变压器保护全面推广应用的目的。     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

电子式互感器校验新方法

分析变电站电子式互感器测量原理及同间隔、不同间隔电子式互感器的关系,提出一种实时监测运行电子式互感器测量误差的方法,介绍了220kV琴韵变电站电子式互感器的几种校验方案.     

基于WAMS的后备距离保护方案

提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的后备距离保护新方案。该方案利用WAMS传递对端系统阻抗信息,并利用序分量网络建立电流关系式。联立频域方程,推导出包含3个未知量的线性测距方程,利用矩阵束算法提取的工频量与高频量求解故障距离。所提方案充分利用共享信息,不受系统频率波动与振荡以及对端系统阻抗未知造成的影响,提高了保护的可靠性与耐受过渡电阻的能力,求解过程简单、快速,适用于单回线和双回线模型。在EMTP中进行仿真,仿真结果验证了所提方案的正确性和有效性。     

继电保护装置IEC61850通信模型规范化测试软件开发

针对智能变电站系统集成中保护装置建模不规范的情况,开发一种保护模型规范化测试软件对装置模型进行规范化检测,以提高智能变电站系统集成效率。软件基于IEC 61850 SCL schema对模型进行语法检查,以确定其中是否存在导致解析错误的定义;并根据国网公司《IEC 61850工程继电保护应用模型》创建规则库,比对检查模型中各种逻辑对象的建模,如命名要求、强制包含性要求等,以确定模型是否遵循国网公司标准。软件采用Java/Netbeans工具开发,兼容Win32/Linux平台,检测准确迅速,满足智能变电站系统集成中模型检测的需要。最后提供了对实际保护模型文件进行检测的实例。     

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析。分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象。同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施。     

基于网络采样的变压器差动保护异步闭锁技术研究

以网络采样的智能变电站为背景,提高变压器差动保护的网络适应性为目的,提出了基于网络采样的变压器差动保护异步闭锁机制。阐述了网络采样及其同步方式,并分析产生异步的各种原因;分析了不同厂家变压器稳态量差动在异步情况下的动作特性;根据负荷变化及不同差动启动值得出保护动作时的角差,并据此分析出导致差动误动的采样异步帧数,提出了解决方法。采用该闭锁机制的变压器差动保护已经在智能变电站工程中投入运行,在避免因异步导致的保护误动方面取得良好效果。     

基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护

传统工频原理距离保护易受风电系统故障特征的影响,基于集中参数模型的时域距离保护原理较适应于风电系统送出线。但考虑到该原理忽略分布电容的影响,当故障发生在风电系统长距离送出线时,可能造成距离I段保护发生暂态超越现象。因此,提出一种基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护原理。基于分布参数模型,通过保护安装处的电压、电流时域信息求得距离I段整定处的电压、电流时域信息,代入时域故障测距方程中,求得整定点与故障发生处的故障距离。通过与距离I段整定距离求和获得故障测量距离,实现保护动作。仿真结果表明,该原理不受长距离送出线分布电容的影响,具有较强的抗过渡电阻性能,优越于基于集中参数模型时域距离保护。     

基于高压直流换流站站域信息的交流线路距离保护方法

为了解决发生换相失败时基于工频相量的交流线路距离保护将会受到影响而无法可靠判别故障的难题,提出了一种基于高压直流换流站站域信息的交流线路距离保护方法。因为未发生换相失败期间,距离保护可以准确地识别故障位置,所以可以考虑在换相失败期间闭锁距离保护,以避免其受到换相失败的影响。逆变器正常换相时,直流侧电流与交流侧电流基本相等,而换相失败时直流侧电流将远大于交流侧电流,利用此故障特征可对换相失败进行检测。基于换流站站内换相失败信息的检测与共享,可对传统距离保护的性能进行改善。在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立高压直流输电系统模型,对所提出保护方法的性能进行验证。仿真结果表明,新提出的距离保护可以避免换相失败对其的影响,在交流线路区内、外发生不同类型的故障时均能准确、可靠地判别故障位置。     

微机型距离保护与常规保护的技术特点比较

微机型距离保护是在常规型距离保护的技术基础上发展起来的，后者通过模拟电路来工作，前者通过不同的应用算法实现其不同功能。为此，就微机型距离保护解决问题的特殊处理方法进行了介绍，并与常规距离保护的技术特点进行了分析比较。