基于电流幅值关系与制动系数相配合的有源配电网差动保护方案

随着分布式电源在配电网中的接入量和渗透率的不断增加,传统的电流差动保护方案可能会出现灵敏性和选择性上的问题。该文首先分别从区内故障和区外故障对电流幅值故障特征进行数学分析,得出了馈线两端的电流幅值会在不同故障下出现较大差异,同时由于制动系数对电流差动保护的选择性和灵敏性起到决定性作用,基于此提出了一种基于故障电流幅值比与制动系数相配合的新型保护方案。最后通过理论分析证明及 Matlab/Simulink仿真验证可知,相比于传统的电流差动保护方案,该方案在保证选择性的前提下提升了灵敏性,工程实用性较高。     

变压器比率制动式差动保护灵敏度分析

分析了Y,d11变压器内部发生两相金属性短路故障时变压器绕组、电流互感器及加入差动保护回路的电流分布,得出微机变压器比率制动式差动保护灵敏系数计算方法.     

比率制动变压器差动保护整定分析

为合理选取变压器差动保护整定参数防止误动,分析了双绕组变压器比率制动差动保护制动系数、斜率间的关系,给出了比率制动差动保护判据、整定参数选取方法;并提出了制动系数选取、制动电流选择原则及计算幅值补偿平衡系数时应注意的问题.     

基于小波分析的变压器转换性故障快速识别方法

当变压器发生区外故障时,会出现因电流传感器饱和而导致差动保护误动的问题。为解决这一问题,文中提出了基于小波分析的时差法,作为变压器差动保护判断区内、外故障的判据。首先,分析了电流互感器的饱和对变压器差动保护产生的影响;其次,利用模极大值原理研究了小波用于信号奇异性检测的方法,并选取合适的阈值规则对含噪声信号进行了消噪处理;然后,利用小波模极大值原理确定故障开始和差流出现的时刻;最后,提出了一种基于综合负序分量的变压器区外转区内故障时解除差动保护闭锁的新判据,并仿真验证了该方法的有效性。     

计及风机短路电流偏移特性的配电网阻抗幅值差动保护方

区别于常规电源机组,当输电线路发生短路故障时,风电机组配置的Crowbar保护可能启动,导致风电机组转速下降,从而引起风电侧短路电流频率发生偏移,使得基于基频短路电流计算的测量阻抗出现偏差,传统距离阻抗保护方法可能拒动或误动。针对该问题,提出了计及风机短路电流偏移特性的配电网阻抗幅值差动保护方法,首先探究了风电短路电流偏移特性,建立了线路故障时,风机侧短路电流偏移误差模型,并基于阻抗平面图,研究了其对距离保护的影响机理。然后,基于差动阻抗和制动阻抗在正常运行、外部故障和内部故障之间的显著差异,提取阻抗幅值差动特征,构造了阻抗保护幅值差动判据,其不受短路电流偏移的影响。最后,基于PSCAD/EMTDC进行仿真分析,结果表明：提出的保护方法不受风电接入比例及短路电流偏移的影响,并且过渡电阻电阻可以提高内部故障时保护动作的灵敏性,以及外部故障保护不动作的可靠性。     

Yn/Y接线变压器单相接地短路差动保护动作分析

分析了Yn/Y变压器微机差动保护在保护区外发生单相接地短路故障时,由于零序电流的存在将使变压器差动保护可能出现误动.用不对称理论对单相接地短路故障备序电流进行分析,得出变压器差动保护区外误动原因并提出防误动的措施.验证了变压器差动保护区内单相接地短路故障时单侧电源与双侧电源的变压器差动保护的灵敏度.     

适应电流差动保护的光伏电站边界接入容量分析

光伏电站在电网中的占比持续增加,使得电网的短路电流呈现幅值受限、初相角受控的特征,导致区内故障下差动电流大于制动电流的特有关系不再成立,传统电流差动保护将出现不正确动作风险。文章首先基于光伏发电单元故障响应特性,构建了光伏电站短路电流幅值与初相角的数学模型;然后,通过分析光伏电站接入容量变化对送出线路两侧制动电流与差动电流比值的影响规律,进一步推导获得了适应差动保护的光伏电站边界接入容量解析表达式;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真试验,证明了文章所提边界接入容量的计算表达式,以及在评价含光伏电站电网的传统差动保护适应性等方面的有效性。     

适应于光伏电站主变压器的差动保护工作模

光伏电站主变压器产生的合闸涌流,经过电流互感器（current transformer,CT）传变后,其二次谐波比会有所提高,若同时发生区内故障,光伏逆变器的短路电流会带来额外高含量的二次谐波,这将导致主变压器差动保护在涌流闭锁期间无法及时切除故障。根据主变压器差动电流基波与二次谐波的相位差变化特征,提出一种防止保护拒动的工作模式,甄别出涌流闭锁过程中的故障发生时刻,并依据涌流与区内故障时的二次谐波比差异,及时提高故障时刻定值,以避免保护闭锁。借助PSCAD/EMTDC软件,验证故障定值选取后差动电流的二次谐波比变化和保护动作情况,结果表明,所提光伏电站主变压器差动保护工作模式区分性能优异,能够可靠切除涌流过程中发生的区内故障。     

集群风电接入对汇集站三绕组主变压器保护的影响及对策

针对常规变压器在集群风电系统中继电保护不可靠的问题,文章在PSCAD/EMTDC仿真平台上,以RCS-978系列变压器保护装置为例,建立双馈集群风电场及汇集站三绕组主变压器保护的电磁暂态模型。当汇集站主变故障时,仿真分析了风电机组的频率偏移特性及其对主变纵差保护的影响,并从纵差保护的整定入手,研究了不同整定条件下主变压器纵联差动保护的特性。最后提出合理的变压器保护配置方案。     

5G通信技术在配电网保护中的应用探讨

分布式新能源大规模接入配电网后,仅依靠传统过电流保护原理难以实现故障区段快速准确识别,而受限于配电网通信水平,多端量保护难以在配电网推广应用.文章考虑利用5G通信技术低时延、高可靠的特点,承载电网纵联电流差动保护及区域保护,充分利用通信通道扩大信息采集范围,实现故障精准定位隔离,提升配电网保护水平和供电可靠性.最后对5...     

2 Mbit/s光技术在220kV线路保护通信网中的应用

220 kV线路纵联差动保护是保障电网安全运行的主要技术手段,随着纵联差动保护业务重要性的日益提升,对承载220 kV线路纵联差动保护业务的通信技术体制也提出了更高要求,由高频载波通道向光纤化传送转变是未来的主流趋势.文章首先介绍了目前承载220 kV线路保护的主要通信方式及其优缺点,并详细介绍了IEEE C37.94...     

基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护

当统一潮流控制器（UPFC）检测到线路发生故障时,为避免其内部电力电子设备损坏,有必要快速导通晶闸管旁路开关（TBS）以旁路串联侧换流器,由于UPFC的结构发生改变,此时线路中的电气量也随之改变,从而导致原有保护难以适应当前状态。通过对比分析UPFC线路区内、外发生故障时,线路两端短路电流波形特征的变化规律,提出一种基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护方案。经仿真验证,所提保护方案可以迅速、精准地识别在不同故障位置、故障类型、潮流水平下的故障,且不受TBS导通影响,具有一定的抗过渡电阻能力。     

分布式发电系统保护方法研究

在分析分布式电源不同的短路特性的基础上,提出了利用自适应速断保护和故障分量保护作为分布式发电系统的保护方案,故障发生后,首先利用自适应速断保护,通过故障信息算出系统等效阻抗,同时判断出故障类型,代入自适应速断整定公式,设定速断动作阈值;其次,当自适应速断保护不满足动作要求时,利用故障前后电流,算出故障分量电流,以故障电流作为后备保护。本方案只需对传统保护进行软件升级,无需增添任何硬件成本,完全实现无通道线路保护,且当某个保护元件失灵时仍可保证跳开故障线路。通过对正常运行系统和孤岛进行仿真,结果证明了该方法的可靠性和可行性。     

交直流混联系统对交流电网继电保护影响综述

我国交直流混联电网格局已基本形成,但其对交流电网继电保护的影响依旧存在较多难题。重点分析交直流混联电网故障特性及其对交流电网继电保护的影响与对策。对于距离保护,重点分析换相失败时测量阻抗不准等问题;对于方向纵联保护,换相失败时交直流系统出现“竞争”,可能导致非故障线路出现暂态功率倒向引起误动而故障线路有可能发生拒动问题。对于差动保护,换相失败可能导致其可靠性降低,同时换相失败或直流偏磁时换流变差动保护也存在不正确动作。文章进一步对现有存在的解决方案进行了总结与研究展望。     

快速隔离母联死区故障的母线保护

针对双母线接线的母差保护,在母联死区发生故障时,因无法自动识别母线运行状态,导致故障跳闸缺乏选择性且实际故障母线切除时间长的问题,提出一种快速隔离母联死区故障的母线保护原理。新原理将母联断路器两侧CT同时接入母线保护,通过增加母联间隔比率差动,调整小差差流计算方法,使得故障时母线保护装置可自动识别母联断路器分合状态,并准确辨识故障位置,从而提高母联死区保护故障时故障切除的快速性和选择性。仿真结果表明：该方法实现了故障切除的快速性或最小范围隔离故障,提高了母线设备运行状态的自动化以及母线保护装置的智能化水平。     

励磁涌流引起的变压器差动保护误动作分析及对策

励磁涌流和内部故障的可靠鉴别是实现变压器差动保护的关键问题,它直接制约着变压器差动保护正确动作率。介绍了一起励磁涌流引起的变压器差动保护误动作行为。对变压器差动保护的配置、故障录波数据和保护动作行为进行了分析,结合二次谐波制动原理和间断角制动原理对故障录波数据中变压器励磁涌流的谐波数据和波形进行了详细分析,提出了对励磁涌流相关整定值进行改进的防范对策。分析方法及过程具有一定的参考价值。     

基于电流初始行波极性的主动配电网纵联保护方案

分布式电源接入主动配电网后,传统电流保护装置可能发生误动或拒动,文章提出了基于电流初始行波极性的纵联保护方案。该方案通过判别故障初始行波到达线路两端时产生的暂态行波的极性来确定故障区域,并采用小波变换提取故障初始电流行波极性,以提高保护动作的灵敏性与可靠性。仿真结果表明,文章所提方案可以很好解决在分布式电源接入时,传统电流保护装置可能误动或拒动的问题,且方案受中性点接地方式、故障位置、过渡电阻和分布式电源投切的影响相对较小,符合保护安全可靠性的要求。     

核电厂变压器零序差动保护配置及其整定计算

百万核电机组的主变压器通常由3台500 kV单相变压器构成,单相接地故障是其主要故障型式之一,零序电流差动保护是针对单相接地故障的主保护。目前可供选用的零序电流差动保护装置的保护原理主要是比例制动式差动保护,在技术细节上仍存差异,保护整定计算方法不同,对电流互感器的配置适应性也不同。针对两类不同的零序电流差动保护原理,并分析其适应的不同情况,提出核电厂主变压器零序电流差动保护设计方案及其保护整定计算方法。     

自适应弱馈在允许式纵联距离保护中的应用

传统的纵联距离保护针对弱电源侧的情况,是通过人工整定“投弱电源侧”控制字来实现.当系统运行方式变化时,弱电源侧出现具有不确定性,若不及时对控制字作出相应修改,误整定该控制字有可能造成纵联距离保护动作行为不正确.提出一种允许式自适应弱馈实现方式,其主要依靠光纤通道传送分相允许命令,使保护整定运行不受弱电源侧的影响.仿真结果表明,该方案简单可靠,可以有效防止因运行方式变化导致纵联距离保护误动.     

用录波分析软件分析主变差动动作原因

针对110 kV万茜变电站35 kV侧线路遭受雷击,线路保护电流一段动作现象,使用录波分析软件分析故障前的电流相位、差动动作值和C相动作轨迹.在分析主变差动保护动作原因的基础上,得出了在单相接地故障状况下,主变高压侧出现三相电流幅值基本相同以及相位基本一致的结果.证实了此次故障是一起典型的B相区外故障,差动B相可靠不动;C相区内故障,差动C相正确动作.C相区内故障,主要是一体化电流互感器遭受高电压,绝缘被击穿,导致区内C相接地.通过分析主变差动动作原因和总结经验,提出改进措施,旨在更好地完善变压器保护的运行和维护.