自适应技术在微机线路保护中的应用

继电保护需要适应频繁变化的电力系统运行方式，正确切除发生各种故障的设备，而自适应控制能在参数变化时保持系统的标准特性，因此，可形成以自适应方式控制的继电保护——自适应保护。本文以几种微机线路保护为例，说明运用自适应控制解决继电保护中保护判据、故障测距等问题的方法。     

基于运行方式选择的自适应继电保护整定系统

自适应继电保护是电力系统继电保护发展的必然趋势,其定值的自适应性是体现保护自适应的重要方面。本文采用局部控制原理,当系统运行方式改变时, 只需对受电力系统运行方式变化影响的部分继电保护装置整定值做出修正即可,克服了传统方法定值过于保守的缺点,提高了继电保护定值适应电力系统运行方式变化的能力。     

基于运行方式选择的自适应继电保护整定系统

自适应继电保护是电力系统继电保护发展的必然趋势,其定值的自适应性是体现保护自适应的重要方面.本文采用局部控制原理,当系统运行方式改变时,只需对受电力系统运行方式变化影响的部分继电保护装置整定值做出修正即可,克服了传统方法定值过于保守的缺点,提高了继电保护定值适应电力系统运行方式变化的能力.     

自适应接地保护的研究

电网接地保护设置是电力系统继电保护的一个重要组成部分。传统继电保护的整定值是通过离线计算得到、并且在运行中保持不变,这就使保护装置无法达到最佳保护效果。继电保护的自适应算法能自动适应电力系统运行方式和故障类型的变化,在线计算并修正保护的整定值,使保护装置始终处于最佳工作状态。作了自适应零序速断保护和接地距离保护的基本原理和实现方案,并同传统继电保护进行了比较,同时从工程应用的角度分析了实现自适应继电保护的可能性。     

基于自适应控制的双端电源线路距离保护

继电保护作为保障电力系统正常运行的保护装置,必须保证系统能够在各种故障情况下正确、快速、可靠动作,因此继电保护装置需要具有可靠的自适应反馈能力,能够根据系统故障类型的变化及时调整故障算法,使其工作在最佳状态。文章简述了传统距离保护的特性及缺点,同时分析对于双端电源线路接地短路时,过渡电阻对保护装置整定值的影响,并在此基础上提出对于经过渡电阻短路接地的双端电源线路,继电保护装置根据线路的电流分布系数确定测量阻抗的自适应算法,同时通过对继电器四边形特性下倾角的计算,实现保护装置的自适应距离保护控制。     

自适应继电保护及其前景展望

自适应继电保护是计算机继电保护发展的一个重要方向。在讨论自适应继电保护的作 用、意义和分析其发展条件的基础上，指出了当前微机保护存在的问题，提出了自适应继电 保护发展的近期和远期目标，介绍了新研制成功的自适应电流保护原理。该保护装置能自动 适应电力系统运行方式的变化和故障状态，在线整定保护的定值，使其处于最佳状态。该装 置已投入试运行，运行情况良好。     

地区电网实现自适应继电保护的研究

针对地区电网传统继电保护的整定值是通过离线计算得到,在运行中无法改变以达到最优效果的缺点,提出了自适应零序速断保护和接地距离保护的基本原理和实现方案。自适应算法能自动适应电力系统运行方式和故障类型的变化,在线计算并修正保护的整定值,使保护装置始终处于最佳工作状态。     

智能电网继电保护技术探讨

在分析智能电网网络结构和特点的基础上,指出了传统电网继电保护与智能电网继电保护构成的区别。对智能电网继电保护构成的关键技术进行了阐述,提出了新的继电保护实现原理。重点分析了智能电网继电保护中必须考虑的3个问题：保护定值自适应,保护功能根据运行方式的变化做相应的调整以及引入环境条件对保护定值影响的考虑。     

考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护

研究风电场故障特性对继电保护的影响。针对双馈异步风机投入撬棒电阻后正序阻抗和负序阻抗不相等的特征,分析了传统接地距离保护I、II、III段在保护安装处所测量到的阻抗与实际阻抗的异同。若利用传统整定原则来整定接地距离保护II段,保护可能拒动。根据接地故障时的测量阻抗,提出了考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护II段的整定方法。该方法在线计算自适应分支系数,使保护安装处的测量阻抗更为准确地反映保护安装处到故障点的距离。利用DIg SILENT仿真软件搭建含风机的线路模型进行仿真分析,验证了自适应接地距离保护的灵敏性,同时该保护的可靠性得到有效提高,且不失选择性。     

计及波浪能并网的弱区域配电网继电保护方案研究

为解决波浪能发电单元接入给配电网继电保护带来的误动、拒动问题。本文提出采用分区纵联差动保护配合自适应过流保护的继电保护改进方案。在分析波浪能发电特点的基础上建立波浪能发电模型,并分析其在配电网不同位置并网后给配网继电保护动作的可靠性和选择性带来的影响;接着分析含波浪能发电的配电网故障计算方式,分析不同故障下波浪能发电的处理方案;然后提出采用保护范围系数取代传统三段式保护的可靠系数的自适应电流保护方案,实现配电网保护整定值根据故障点位置实时调整,并提出基于波浪能不同接入点的配电网分区纵差保护方案,形成基于分区纵差配合自适应过电流保护的继电保护方案,最后通过实例仿真验证,表明该方案能够实现波浪能在配电网不同位置并网的配电网继电保护准确动作。     

Adaptive distance protection setting in presence of mid-point STATCOM using synchronized measurement

EHV and HV transmission lines are used widely to transfer power from power generating area to large load centers. Nowadays compensating devices which uses modern power electronic devices are mostly used to improve the power transfer capability of transmission lines. Use of FACTS devices in transmission lines affect protection system very drastically. In this paper, the issues related with distance protection of transmission lines with STATCOM connected at mid-point are addressed. To mitigate the problems associated with distance protection, a novel algorithm based on synchronized measurement for adaptive relay setting is proposed. The power system is modeled in EMTDC/PSCAD software with frequency dependent model of transmission line. The results obtained for the new adaptive setting scheme are accurate, robust and superior in comparison with those obtained from existing distance protection schemes for transmission line with STATCOM.     

馈电线路速断保护

比较了电流速断、自适应电流速断及距离保护的动作特性。自适应电流速断保护能够根据电力系统运行方式和故障类型的变化而实时改变电流保护定值 ,微机距离保护本身不受系统运行方式和故障类型变化的影响 ,它们的动作性能大大优于电流速断保护 ,将在馈电线路保护中得到更多应用     

Adaptive distance protection of transmission line in presence of SVC

In this paper, the analytical and simulation results of the application of adaptive distance protection scheme for the transmission line incorporating Static Var Compensator (SVC) connected at the mid-point is presented. The mal-operation of the distance protection for the transmission line with SVC at various locations are studied. The simulation results show the under-reaching and over-reaching is more severe with SVC at mid-point of the transmission line. To mitigate the mal-operation of the distance protection, the adaptive scheme is presented based on recursive simulation study. The simulation result with adaptive scheme is outperformed as compared with the conventional scheme. Electro-magnetic Transient Program (EMTP) simulations on two machine system is used to substantiate the claim.     

对称双芯移相器的接入对距离保护的影响及改进措施研究

对称双芯移相变压器(Phase Shifting Transformer, PST)作为潮流调控设备,能实现输电线路传输功率的调节。然而,PST接入线路后将改变线路阻抗分布、电压和电流信号,可能导致距离保护的误动或拒动。为了消除PST接入对常规距离保护造成的影响,根据PST对各序网故障分量的移相特性、PST序网等效阻抗以及接地、相间测量阻抗算法,推导出PST安装位置、PST移相角、故障位置均会对距离保护产生影响。基于距离保护受PST接入的影响机理,利用对称分量反变换、同步相量测量技术,提出了基于相角补偿和相量测量单元(Phasor Measurement Units, PMUs)的自适应距离保护。在此基础上,利用Matlab/Simulink搭建了PST的模型,并通过仿真验证了PST接入对距离保护影响机理推导的正确性以及所提出的自适应距离保护改进措施的有效性,为未来PST的深入研究和工程应用提供了理论支撑。     

距离保护第Ⅱ段整定新原则研究

介绍了一种新的距离Ⅱ段的整定方法,该方法比传统的距离Ⅱ段保护的范围要大。为了进一步扩大距离Ⅱ段在相邻线路的保护范围,在此方法的基础上,增加在线识别系统运行方式的功能,构成了根据实时数据在线整定距离Ⅱ段的自适应原则,该方法在保证选择性的前提下,比前者有更大的保护范围。     

高压电网自适应接地距离保护研究

为提高接地距离保护对高压电网高阻接地故障反应的灵敏性,提出了一种对过渡电阻Rg具有高度自适应动作边界的新型动作判据。根据接地阻抗继电器自适应动作判据的构成原则,在分析了负序电压极化的自适应阻抗继电器动作特性的基础上,分析了负序电压移相极化阻抗继电器的移相控制方法、移相极化的工作性能。分析表明,将负序电压根据近保护安装点侧系统的负序阻抗角的大小适当移相后作为极化电压,接地阻抗继电器对Rg不但有更好的自适应性,也保持了其方向动作的明确性。MATLAB仿真结果表明,新的动作判据确实提高了继电器对保护范围末端高阻接地故障动作的灵敏性和自适应性。     

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.     

新型自适应距离继电器

距离保护测量到的阻抗由于受对侧系统助增电流的影响会偏离故障线路的实际值,从而引起距离保护发生超越或者缩短保护距离。实际应用中往往利用零序电抗元件来解决这个问题,但对于相间故障则无能为力。通过分析发现,无论对于相间故障还是接地故障,当线路经过渡电阻故障时,距离保护测量阻抗随着过渡电阻变化的轨迹是一段圆弧,利用故障前保护测量到的电压、电流量可以估算出其圆心和半径。文中利用对阻抗变化轨迹的估算,提出了一种基于自适应电抗元件的四边形距离继电器的原理以及实施方案。理论分析和仿真计算都表明,所提出的自适应距离继电器除了能够有效防止区外经过渡电阻故障时发生超越,在区内故障时其耐受过渡电阻的能力也较常规四边形继电器有所提高。