双回线无通道保护研究:（二）仿真试验

使用电磁暂态程序(EMTP)对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证.结果表明:所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动,仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性.     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案。理论分析和ATP 仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响。     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案.理论分析和ATP仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响.     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障。在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据。理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障.在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据.理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响.     

基于交直流保护协同配合的交直流碰线保护新方案

交直流混联电网迅速发展,交直流碰线故障成为其特有故障类型。以不同类型交直流碰线故障为研究对象,着眼于故障隔离至线路重合/重启全过程,揭示了现有交直流两系统相关保护出口动作逻辑存在的不足及风险,并进一步提出在交流侧设计并新增交直流碰线保护方案的新思路,通过构造一种可以反映直流系统等值阻抗相角特性的保护算法,实现交直流碰线故障识别。基于此,通过优化交流侧新增的交直流碰线保护和直流侧已配置的交直流碰线保护间的动作时序和逻辑配合关系,实现了交直流碰线故障下直流系统的自适应重启,避免了交流侧重合于永久性故障场景下直流线路首末端发生工频过电压的风险。在PSCAD/EMTDC平台中搭建交直流碰线故障的仿真模型并进行大量仿真实验,仿真结果验证了所提交直流碰线保护新方案的可行性。     

基于暂态能量的超高压串补线路故障选相

超高压输电线路发生故障时,线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量。为此,分析了串补线路故障时暂态电流特征,在得出串补对高频暂态电流影响较小的结论后,利用改进递归小波对故障时各相的高频电流能量进行分析,通过比较能量来识别故障类型和判别故障相别。大量ATP(thea lternative trans ien ts program)仿真实验以及实际录波数据验证表明,该算法在不同故障条件下(不同故障位置和初始角等)都能正确选出故障相。     

有源配电网短路与断线故障保护

在极端天气下，有源配电网不仅会出现短路故障，还会出现断线故障，但目前配电保护方法并没有全面考虑多种故障类型。本文针对短路故障和断线故障的问题，提出了一种有源配电保护方法，基于对短路故障和断线故障的分析，可以得出结论：故障线两侧的电流振幅及其相邻的电流是不同的。根据这一特点，提出了一个比较电流幅值的保护准则，并通过仿真验证了该准则的有效性。     

基于改进电流相差保护的微电网保护方案

针对微电网在并网运行和独立运行时不同故障特性以及微电网潮流的双向特性,引入了一种基于改进电流相差保护的微电网保护方案,该方案以IIDG输出端电压为起动判据,结合母线两端电流相位差判据,保证微电网在两种运行状态下都可以准确的区分区内外故障并切除故障线路。在PSCAD/EMTDC仿真软件上进行了算例仿真,验证了基于改进电流相差保护方案的有效性和可靠性。     

微电网保护方法的研究

本文提出了一种用于电力电子接口的微电网系统故障保护方法,该方法能够快速可靠地检测微电网内不同类型的故障。微电网保护单元利用基于差动和对称电流分量的探测方法可以检测到微电网不同类型故障电流,控制相应的断路器动作,隔离故障区域,以保护微电网。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

电力系统故障点触发及故障类型控制的仿真建模

继电保护装置动模试验过程中,动模仿真试验平台需要分别模拟电力系统中不同故障点及不同故障类型的运行工况。分析了电力系统仿真系统中常见的故障类型,提出了仿真系统中不同故障点触发以及不同故障类型模拟的控制逻辑。在Matlab/Simulink中搭建了35kV线路保护检测试验的系统模型,并搭建仿真试验算例进行验证,试验结果表明该控制逻辑是有效可行的。     

贵广Ⅰ回直流线路电压突变量保护逻辑的优化

针对一起广东500 kV砚都站开关故障导致直流保护误动作故障,对线路电压突变量保护的逻辑进行了分析,结合故障波形分析了突变量保护误动作的原因,提出了突变量保护逻辑的优化方案。利用贵广Ⅰ回直流PSCAD/EMTDC仿真模型进行不同运行工况下的故障模拟计算,佐证了电压突变量保护定值选取的合理性。按照优化方案对贵广Ⅰ回直流RTDS实时仿真系统的直流保护软件进行了修改,通过故障回放验证了优化后的保护逻辑在发生类似故障时,可以有效防止电压突变量保护的误动作。     

基于有限PMU的输电网广域后备保护方法

文中提出了一种仅利用有限个PMU对输电线路实现广域保护.在满足故障完全可观性的条件下,利用二进制整数线性规划求解PMU最小数量,计算装有PMU节点的正序电压幅值的最大与最小瞬时值之差的绝对值,得到该绝对值最大的节点,利用基尔霍夫电流定律确定故障距离以及故障线路,在IEEE9节点系统上的仿真验证了所提模型的有效性,在不同负荷水平、外部故障、频率波动、量测和同步误差、不同故障类型以及故障初相角下都有较高的鲁棒性.     

MMC-HVDC对交流线路电流相位差动保护的影响分析

基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)具有高度的可控性,其故障电流特性与传统的同步电源差别较大,可能影响电流相位差动保护的动作性能。推导了故障线路换流站侧和电网侧电流相量的表达式,对故障电流特性进行了深入分析;在此基础上,推导得了到单相接地故障和相间短路故障条件下故障线路两侧电流相角差的解析表达式;分析了故障类型、电压不平衡度、功率参考值等因素对故障线路电流相角差的影响,进而指出MMC-HVDC对电流相位差动保护动作性能的影响机理。在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于改进极模变换的柔性直流输电系统断线故障分析与辨识

断线故障的故障特性分析是制定断线保护方案的基础。首先,文中以金属回线双极直流系统为对象,根据直流系统中模块化多电平换流器(MMC)在故障前后的状态变化,基于叠加定理得出MMC在直流系统发生故障时的等效电路模型,构建直流系统断线故障下的等效电路。然后,通过改进极模变换矩阵推导其在不同故障类型下的复合模量等值网络,分析不同断线故障的模量特征;在此基础上,利用2模和0模电流的变化量构建断线故障类型识别的相平面,实现断线故障的分类;同时,提出基于1模电流变化量的区内外断线故障辨识流程。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,验证了所提保护方法的快速性和可靠性。     

PIC单片机在电站故障保护模块中的应用

故障保护是自备站供电系统中的重要部分,一旦发电设备发生故障,故障保护系统可在第一时间切除故障设备,确保设备平稳安全运行。本研究基于PIC单片机设计了一种电站故障保护模块,在系统阐述电站故障保护的类型的基础上,给出了相应的工作原理和系统结构,并确定了硬件设计流程及软件设计方法,经过实践应用,表明改模块可靠性和安全性较高,可完全满足电站故障保护的要求。     

分布式电源接入配电网的快速保护方案研究

分析了分布式电源对配电网继电保护的影响.在此基础上,提出了分布式电源接入配电网的自适应电流速断保护方案.根据故障分量求解系统等效阻抗并判断故障类型.通过Matlab/Simulink仿真验证了保护方案的可行性.结果表明,此方案能快速可靠切除故障.     

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。     

柔性直流配电网保护方案及设备研制

针对典型柔性直流配电网开展了保护分区及保护配置策略研究;根据直流线路的故障特性,分析了直流极间短路故障、单极接地故障以及断线故障的保护方案。对于直流电网快速故障定位和隔离的要求,提出一种基于差动保护和多点方向信息的综合故障定位方法。基于所提出的保护和故障定位方案,研制了高采样率且具备多类型模拟量接口的直流配电网保护设备。经实时数字仿真(RTDS)系统仿真和动模试验,验证了保护方案的可行性和故障定位方法的正确性,所研制的保护设备动作行为、性能指标满足直流配电网安全运行需求。     

基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护

电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电线路两端并联有大电容,在故障发生瞬间,大电容迅速向故障点放电,对高频故障分量系统侧可等效为并联大电容。根据VSC-HVDC这种特有的系统结构,提出了一种基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护新原理。该保护原理采用时域算法,通过识别VSC-HVDC输电线路两侧的电容值来区分区内、区外故障。当直流输电线路发生区内故障时,能同时准确识别出线路两端的电容值;当直流输电线路发生区外故障时,不能同时准确识别出线路两端电容值。根据此特征,构造纵联保护判据。理论分析和仿真结果表明,该原理不受过渡电阻、故障类型、故障位置、控制方式和线路类型的影响,在各种工况下均能快速可靠地区分区内、区外故障,而且该方法计算简单,易于实现,具有一定的实用价值。