故障数据分析处理系统设计与开发

故障录波数据是电力系统故障分析和保护动作判断的重要依据。针对目前故障录波装置数据分析非具体化、微机保护装置动作过程非可视化的现状,提出一种故障数据分析处理系统。通过将仿真数据或故障录波数据转换为COMTRADE格式的标准文件后输入系统,然后对故障数据进行滤波和预处理,模拟具体保护装置中各类保护模块的动作逻辑并进行分析。该系统能对不同故障条件下保护装置的动作特性,以及同一故障下不同保护元件的动作特性进行分析比较,可以深入了解微机保护装置的运行特点,分析评价实际保护装置的性能。     

基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究

应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较。仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析。以变压器差动保护为例,研究比较了常规比率差动、复式比率差动、故障分量比率差动元件的工作原理,分析了二次谐波、波形对称原理识别励磁涌流的方法,构建了相应的保护模块并进行了仿真和比较。仿真结果说明仿真系统可考核保护的各元件判据、动作定值、动作逻辑和分析特殊故障条件下保护内部元件的动作特性,实现保护动作全过程的闭环仿真。     

基于系统与元件动态交互量化分析的电力系统连锁故障事故链识别方法

针对现有的连锁故障事故链搜索方法一般只考虑线路的过负荷保护或确定性模拟保护控制的动作等不足,提出了基于系统与元件动态交互量化分析的电力系统连锁故障事故链识别方法。该方法基于事故链模型,提出关键元件保护控制动作评估指标,用于量化关键元件保护控制的动作情况。进一步根据该指标计算临界情况下关键元件保护控制的动作概率,确定连锁故障事故链的后续事件。最后,基于风险指标筛选高风险连锁故障事故链。对2017夏高峰负荷情况下的某实际电网进行仿真,结果验证了所提方法的可靠性和有效性。     

一起线路复故障变化量方向保护动作行为分析

通过分析某220 kV输电线路单相断线接地复故障时线路纵联方向保护的动作行为,发现了变化量方向元件在本次故障时判为反方向而拒绝动作的情况。采用双口网络理论推导了变化量方向元件在线路发生单相断线接地复故障时的计算公式。分析结果表明:当双端系统通过单回线路连接时,线路两侧变化量方向保护均能正确动作;当双端系统存在环并等值线路时,变化量方向元件因环并等值线路参数的不同可能出现判为反方向故障的情况。最后,通过PSCAD仿真分析,进一步验证了变化量方向元件在环并系统线路发生故障时可能拒绝动作的原理性缺陷。     

故障分量方向元件在交直流多端馈入系统中的适应性分析

故障分量方向元件在交直流多端馈入系统中存在适应性问题,目前缺乏相应的分析方法.文中分析了故障分量方向元件的原理,研究了对应的动作条件,理论推导了交直流多端馈入系统中馈线方向元件动作区间与换流器等值背侧阻抗波动区域的关系.结合换流器系统的故障响应特征,研究了不同故障场景下换流器等值序阻抗特性,推导了换流器序阻抗的波动范围.给出了故障分量方向元件在交直流混联系统中的适用条件,并分析了适用条件的影响因素.最后,PSCAD仿真验证了理论分析的正确性,为故障分量方向元件在非线性电网中的应用提供了理论基础.     

基于多Agent技术的站域保护系统的研究

针对传统变电站基于元件信息的后备保护动作时限和定值配合繁杂的弊端,提出基于本地信息的站域保护。该保护由电流元件和电压元件构成,原理简单可靠,在主保护及断路器拒动时具有后备保护和断路器失灵保护的功能,同时近后备和远后备的动作时限相同,能够快速切除故障。并提出基于多Agent技术的站域保护系统,运行方式改变时该系统能够自适应地调整保护定值,提高了保护灵敏度。     

CKF—1快速方向保护的新技术及有关调度注意事项

漫湾—草铺Ⅰ、Ⅱ回500kV线路第二套主保护采用了南京自动化研究院生产的CKF－1快速方向保护，不受短路电流暂态分量的影响，能快速切除全线各种故障，保护动作时间为5～25ms，满足系统稳定要求。该保护的主要特点是：1）反应工频变化量的方向继电器经通道控制切除全线路各种故障，跳闸时间小于于25ms。2）工频变化量阻抗继电器不经通道控制直接快速切除近处故障，长线路出口故障的跳闸时阐约5ms。对由相电流差突变量过流继电器作选相元件，设有独立的选相出口回路。4）设置了正、反方向元件，正方向元件动作发讯，反方向元件动作闭锁装置…     

基于PSCAD/EMTDC的变压器保护建模仿真

基于PSCAD/EMTDC软件对变压器保护装置进行建模,测试各种故障情况下,采用合理的保护算法,保护元件的动作情况。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中,以自定义元件为基础,结合实际线路和变压器构建模型,建立主保护逻辑,验证了数字式变压器保护装置的性能。结果证明,利用该软件建模能识别各种不同故障下励磁涌流和内部故障电流,利用FORTRAN语言编写的自定义保护元件模型能正确动作。     

同杆线路故障引起主变低后备保护动作分析

结合一起10 kV同杆双回线路故障引起的主变低后备保护动作实例,分析了事故原因及保护动作过程,探讨了电气元件之间的保护配合关系及其对电气元件继电保护选择性的影响,并提出了相应的防范措施,为今后预防此类可能发生的故障提供了参考.     

一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件

在对两种传统的序分量比相选相元件的动作特性进行深入分析的基础上 ,提出了一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件。该元件应用模糊逻辑思想 ,将Δ I·1/I·2 和 I·0 /I·2 两种序分量比相选相元件有机地融合在一起 ,充分发挥了序分量比相选相元件的优势。该元件能够仅通过故障相区的比较就实现故障选相 ,不需配合其他判别方法 ,也不需要用户进行整定计算。仿真结果表明 ,通过合理地设置选相判据的权重以及动作阈值 ,可以使选相结果基本不受过渡电阻和系统运行方式的影响 ,具有较强的鲁棒性     

HVDC换相失败影响因素分析

换相失败是直流输电逆变侧的常见故障,为分析引起换相失败产生的原因,以及各种因素对产生换相失败的影响程度,从最基本的换向过程出发,分析了影响换向失败的因素为交换电压降低,直流电流增加等以及减少换相失败的措施。通过对两个直流工程的实例分析,揭示了换向失败通常是因为检测交流电网扰动和换流阀误触发、未触发。     

大容量静止同步补偿器工程35kV断路器失灵问题分析

介绍了大容量STATCOM（静止同步补偿器）工程的系统接线方式和35kV断路器失灵保护的配置原则,通过短路故障计算研究,分析了35kV断路器配置失灵保护的必要性。     

基于极波模量时差的高压直流输电线路自适应单端保护

针对目前高压直流输电线路单端保护在远端高阻接地故障时灵敏性下降可能造成保护拒动的问题,提出了一种基于极波模量时差的自适应单端保护方案。通过分析高压直流系统的边界作用和极波中耦合的线模和地模的传播特性,得到在区内故障和区外故障时不同的极波波形特征。文中分析了传统单端保护在远端高阻接地故障时灵敏性下降的原因,利用故障极波线模和地模时差内的极波波形斜率和幅值变化量,构造了自适应分段保护判据。基于PSCAD/EMTDC软件的仿真结果表明,所提保护方案能够有效地检测区内外故障,特别是在远端高阻接地故障时仍然保持足够的灵敏性。     

基于保护实时故障模型的电网脆弱环节在线辨识

电网脆弱环节的及时有效辨识对预防系统大停电事故的发生具有重要意义。为了实现这一过程,提出了基于保护实时故障模型的脆弱环节在线辨识方法。根据保护设备历史统计信息与时间连续状态离散的Markov过程建立保护时变故障概率模型,在此基础上计及电网实时运行条件,合理量化了保护误动概率与拒动概率变化情况。根据故障传播特性模拟线路故障发生时的保护故障与动作方式,建立保护故障事件集,并应用风险理论结合保护故障概率与故障后果定义了保护故障脆弱度,衡量了保护故障对电网脆弱性的影响,以此辨识系统脆弱环节。算例结果验证了该方法的有效性与合理性。     

MMC-HVDC站内交流母线故障特性和保护策略

为了保证模块化多电平换流器型直流输电的高效和稳定运行,需要对于MMC-HVDC系统的故障形式和故障机理进行详尽的分析,对其继电保护原理及保护判据进入深入的研究。简要介绍了MMC-HVDC保护系统的保护分区、不同保护的动作方式及所需数据的测量方式。深入分析了MMC-HVDC系统站内交流母线故障(接地短路和相间短路)的故障暂态响应,研究了站内交流母线故障后采用的保护策略,提出采用比率制动特性的电流差动保护,能够可靠躲开外部故障时由于电流互感器饱和等因素引起的不平衡电流,同时又能可靠保证站内交流母线内部故障时的灵敏度。在RT-LAB实时仿真平台中验证所做分析和所提保护策略的有效性。     

利用小波分析实现EHV输电线路单端量暂态保护的研究

介绍了连续小波变换定义,基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法,基于超高压（EHV）输电线路故障暂态电流的特点和暂态保护的基本原理,充分利用小波分析的时频局部化特点,建立了基于小波分析的暂态保护启动判据和跳闸判据,借助EMTDC仿真分析软件,研究了一实际电网EHV输电线路故障电弧特点和在不同故障条件下保护判据的有效性,结果表明,基于小波分析的暂态保护方案是可行的。     

配网自动化中故障处理模式的分析比较

讨论了配网自动化中关于故障处理的三种控制模式 :基于重合器的故障处理 ,通过主站遥控FTU (FeederTerminalUnit)实现的故障处理 ,基于馈线系统保护的故障处理。在分析比较各种故障处理模式优缺点基础上 ,指出保护功能独立的配电网系统保护模式是最优的故障处理控制模式     

一种3 2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

断路器失灵保护在石化总厂的应用

断路器的可靠分断对于切除故障以及防止电力系统故障的进一步扩大至关重要，故障切除迟缓也会危及系统的稳定性。实际应用中经常安装断路器失灵保护，该保护监测断路器是否在合理的时间范围内断开。如果在断路器跳闸启动开始后一段延时时间内故障电流没有被终断，断路器失灵保护将动作。断路器失灵保护被用来作为后备跳开上级断路器，以确保故障可靠切除。     

一起变压器低压侧故障跳开中压侧母联断路器原因的分析

通过分析一起110kV变压器低压侧10kV母线相间短路故障对主变压器中压侧后备保护的影响,提出后备保护时间合理配合、改变系统运行方式等应对主变压器低压侧相间故障对中压侧后备保护影响的措施,并通过模拟故障、理论计算验证了其可行性,对电力系统整定计算方案的确定具有参考意义。