选择性低压短路保护技术

为了深入研究低压配电系统多层级全范围选择性协调保护机理,改善现有选择性保护的不足,在综述近年短路故障选择性保护已有方法应用研究的基础上,提出了多层级选择性低压短路保护试验系统及其测控装置技术方案,为低压多层级选择性协调保护研究提供试验基础条件。     

低压配电系统多层级网络选择性协调保护机制技术

针对现阶段低压系统短路故障选择性保护的局限性,分析短路故障早期检测及其峰值预测在选择性保护的重要意义,提出低压系统多层级网络全范围选择性协调保护机制技术,阐述实现低压系统多层级网络选择性协调保护的关键点。通过仿真分析,探讨了多层级网络中各个节点与中控CPU的协调保护机制及其可行性,并提出采用高速晶振同步采样和基于光纤信道的高速SPI通信技术解决多层级网络多节点同步采样误差问题和多节点与中控CPU高速通信问题。     

低压系统多层级短路电流早期检测与预测

从电源侧向终端侧的全范围延伸是当前选择性保护的技术方向.针对现阶段低压系统短路故障选择性保护的局限性,提出多层级全范围选择性协调保护系统技术概念,阐述实现新型全选择性协调保护的系统架构及其关键技术.在建立低压系统多层级单相短路故障实型实验系统及其仿真模型的基础上,分析全相角范围短路故障电流波形,阐述小波变换实现短路故障早期检测原理及其技术实现,并引入极端学习机研究短路故障早期辨识的电流峰值预测方法.仿真与实验验证了短路电流早期检测及其峰值预测的有效性,为低压系统多层级短路故障全选择性协调保护奠定理论基础.     

低压系统多层级短路故障早期检测辨识研究

从实现低压系统多层级短路故障全范围选择性协调保护技术出发,分析短路故障早期检测的必要性及其应用要求,提出全相角短路电流小波包细节分解的早期故障检测方法,建立低压系统多层级三相短路故障实型仿真模型,解决现有方法存在个别故障初相角区间无法有效识别的问题。其次,针对负载启动与短路故障状态电流信号奇异性,在故障后0.1ms仿真实现全相角短路故障早期快速检测及有效的状态辨识;最后,通过分析短路故障相关支路的早期检测特性,提出实现短路故障支路准确判定的早期检测辨识机理。本文研究为低压系统多层级全范围的新型短路故障选择性协调保护奠定了理论基础。     

“边端融合”架构下配电系统全域选择性保护的仿真研究

基于物联网技术的全域选择性保护已成为低压配网选择性保护技术的新方向,针对传统选择性保护的局限性,提出一种基于“边端融合”及协作物联的低压配电系统全域选择性保护技术。采用将非接触电缆巡检系统和智能断路器两者核心功能相结合的方法,利用小波能量谱变换实现短路故障的快速检测与定位。通过仿真验证了所提全域保护的有效性,探讨了“边端融合”的协作保护机制及其可行性。     

终端配电系统选择性保护要求与SMCB的发展

从终端配电系统选择性保护要求的现状出发,对终端配电系统选择性保护提出了具体的要求,提出SMCB是实现全电流范围选择性保护最为关键的元件。同时,结合目前国内外现状,从SMCB选择性保护原理与标准、产品涉及的关键技术及现有产品主要特点与技术参数、典型应用方案、技术发展与应用前景等几个方面阐述了SMCB作为终端配电系统关键元件的必要性。最后指出SMCB具有广阔的发展前景。     

基于数据源共享的广域智能保护及控制系统研究与应用

基于“分层、分区、就地控制”系统方案,构建了一种多层次的广域智能保护与控制系统。提出了基于协调世界时的时间同步方法和同步相量测量技术,实现了区域内各站间信息的精准时间同步和实时交互。提出的广域电流差动保护和综合方向保护相结合的保护方法、广域自适应备用电源自动投切技术和智能集合式站域保护,实现了区域电网多端多元件的故障智能判断、系统决策及电网的自愈控制。在贵州都匀和六盘水两个区域电网的成功应用,证明了所研发系统的实用性和可靠性。     

终端配电系统选择性保护要求与SMCB的发展（续）

从终端配电系统选择性保护要求的现状出发,对于终端配电系统选择性保护提出了具体的要求,并将SMCB作为实现拿电流范围选择性保护最为关键的元件。同时,结合目前国内外现状,从SMCB选择性保护原理与标准、产品涉及的关键技术及现有产品的主要特点与技术参数、典型应用方案、技术发展与应用前景等几个方面阐述了SMCB作为终端配电系统关键元件的必要性。最后指出SMCB具有广阔的发展前景。     

一种双绕组电磁脱扣器的理论研究及控制策略

为满足智能电网对多层级配电网络的选择性保护要求,断路器中的脱扣器必须实现短路短延时保护功能.为此,本文提出一种双绕组电磁脱扣器,从理论分析和有限元仿真两个方向介绍其工作原理.设计了基于磁簧开关和时间继电器的控制模块,并给出时间继电器的控制策略.理论分析和有限元仿真表明,二次绕组具有去磁作用,可以实现短路短延时的目的.时...     

BKM3ZF系列分体式智能塑壳断路器

介绍了BKM3ZF系列分体式智能塑壳断路器和分体式智能控制器在塑壳断路器中的应用思路及方法,实现了一个智能控制器控制一台或多台断路器本体。该系列断路器具备多种保护功能,在一控制多系统内可实现区域选择性联锁和负载监控功能,使系统的可靠性大大提高;通过现场总线Modbus-RTU协议,实现通信和＂四遥＂功能。     

低压配电系统全范围选择性协调保护技术

针对传统低压配电选择性保护技术特点及存在的问题,从智能配电网技术发展的趋势出发,提出了低压配电系统电源、断路器、终端负载之间故障早期信息多层次交互协调的全范围选择性协调保护技术。分析了短路故障早期检测现状及其技术问题,阐述了短路峰值预测的关键技术及其在全范围选择性保护中的重要性。     

接地变压器低压绕组匝间短路故障的电磁特征研究

接地变压器具有系统中性点引出和站用电双重功能,在我国大中型变电站中被普遍采用,其运行可靠性直接影响电网的安全稳定.针对接地变压器低压绕组匝间绝缘短路故障检测方法缺失问题,基于磁场-电路耦合原理,利用ANSYS软件建立接地变压器二维有限元模型.通过对比高、低压侧电流的仿真值与计算值,验证模型的正确性.在此基础上分析其低压...     

低压系统短路故障建模及电流预测技术

短路电流峰值对低压系统选择性保护及其断路器可靠分断十分重要,迄今尚缺乏深入研究。利用短路故障早期检测技术,在仿真分析短路故障早期参数的基础上,采用灰度关联度,得出对短路电流峰值的主要影响因素,并采用极端学习机(ELM)实现短路电流峰值的预测。仿真结果表明,灰色关联度可有效辨识短路电流主要因素,降低了短路电流预测特征变量维数。基于短路故障早期检测及极端学习机的短路电流预测方法,具有鲁棒性强且精度高的特点,为低压选择性保护技术的实现奠定基础。     

带接地保护功能塑壳断路器在发电厂低压电动机中的应用

根据厂用电规程相关要求,发电厂低压厂用电动机相间短路保护如不能满足单相接地短路的灵敏度时,应另装接地短路保护,介绍了常规接地保护的实现方法并指出其在某些特殊情况下的局限性,结合发电厂实际情况介绍了一种采用带接地保护功能的塑壳断路器实现电动机单相接地短路保护的方法,供大家参考。     

Protection of bulk regular network system with dispersed generators

In urban areas there is a growing need to ensure bulk power distribution, service reliability and an interconnection to dispersed generators. It is effective to improve the network distribution system for the foregoing view. Regular network systems often are used for the area, but coordinations of the protection are complex as usual. This report describes the protective coordinations of the regular network system that performs a bulk power distribution and includes dispersed generators. The interconnections influence the coordination of substation protective relays and network protectors at the primary feeder fault. The increase of the network currents associated with the bulk network system makes the protection difficult at low-voltage grid cable fault.     

光伏中压直流汇集系统双极短路特性分析及连锁过电压抑制

为了解决光伏中压直流汇集系统直流变压器中压侧双极短路故障问题,根据系统拓扑划分为直流线路送端和受端2种情形展开详细讨论,通过不同的故障回路计算出双极短路时网侧和机侧对短路点的故障电流分量,给系统保护的参数整定提供依据,进一步分析了其直流低压母线连锁过电压产生机理,并提出过电压的有源抑制方法,避免了光伏阵列频繁解列.仿真...     

具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合

具备低电压穿越能力的风电机组要求在一定的故障条件下不脱网,需要相关继电保护与之配合。详细分析了风电场送出线以外输电系统元件故障、风电场送出线故障、风电场内部电网故障以及风电机组本体故障情况下,输电系统保护以及风电场内部保护应有的配合关系。进一步分析了当前集中式接入风电场的继电保护配置,指出风电机组保护及变流器保护选择性不强,在风电场内部保护或系统保护动作切除故障之前,风电机组已经脱网,而且将风电网等同于单侧电源的配电网,没有考虑风电机组对短路的贡献。最后分析了单风电机组本体保护、风电场主变保护、风电场送出线保护需要进行的改进,以保证低电压穿越能力的发挥,并指出各保护需要注意的问题。     

10 kV大容量配电变压器差动保护配置应用研究

差动保护常作为变电站中大型变压器的主保护,在10 kV配电变压器上应用案例较少。介绍了一起10 kV配电室中2 500 kVA大容量配电变压器的接地故障起火案例,分析了故障原因。利用仿真软件,对可能出现的低压侧短路故障进行仿真,探讨了不同情况下的中低压保护动作情况。结合故障分析,对该案例中10 kV配电变压器差动保护配置的必要性进行研究,结果显示配变差动保护可有效解决中低压保护整定配合定值与时延级差难以配合的问题,可灵敏监测低压侧接地故障下的保护“盲区”数据。针对性地设计了中低压二次系统改造方案,以差动保护配置为核心,完成智能综合监控系统建设。应用效果显示差动保护满足10 kV大容量配变极高的供电可靠性要求。     

环形直流微电网故障分析与保护

直流微电网故障的快速检测与切除是提高其运行可靠性的关键。电流差动保护可快速有选择地切除故障,但受短路阻抗影响较大,在高阻抗短路时可能拒动。针对环形直流微电网,文中提出基于母线功率变化率的差动保护,由母线两侧功率变化率作为差动量,在区内故障时,母线功率变化率差动值大于动作值,保护动作切除故障线路。功率变化率差动值与短路电流平方及短路阻抗成正比,相比电流量保护,具有更快的故障识别速度和更高的保护灵敏度。仿真结果验证了所提保护方案具有更好的速动性、灵敏性,提高了环形直流微电网的可靠性和稳定性。     

考虑Chopper动作的双馈风电机组三相短路电流分析

直流母线并接直流卸荷电路(Chopper)以保护转子侧变频器(RSC)是一种较常用的双馈风电机组低电压穿越改造方案。目前对称故障下双馈风电机组短路电流特性研究以故障后投入撬棒(Crowbar)电阻为主,Chopper动作下双馈风电机组短路电流特性研究几乎没有,故而难以分析其作用下双馈风电机组短路电流特性对系统中保护动作可靠性和设备安全的影响。类比双馈风电机组故障后投入Crowbar电阻的分析思路——转子回路串入电阻,通过分析对称故障后Chopper动作下的转子电流回路,将被闭锁的RSC和Chopper等效为可变电阻,分析了该等效电阻阻值随电压跌落程度和故障前转差率的变化规律。根据故障后双馈感应发电机的磁链、电压关系,通过数学解析得到Chopper动作下对称短路电流解析表达式。在MATLAB/Simulink中搭建配置Chopper的双馈风电机组模型,仿真验证了该表达式的有效性。