互感引起的零序方向保护误动分析与对策

某220 kV线路高频零序方向保护在区外故障时误动,保护动作前的电压波形存在明显畸变。通过对电压波形进行谐波分析,发现电容式电压互感器（CVT）暂态特性持续时间比较短,一般在5~10 ms,而零序方向保护动作出口在20 ms以后,从而排除了CVT暂态特性不良引起零序方向保护误动的可能性。同时根据线路两侧零序电压、零序电流及零序阻抗,计算出线路上存在感应电压,从而确认相邻线路互感是导致零序方向保护误判的原因,并有针对性地提出负序电流开放零序方向保护的改进措施。     

一起线路故障引发失灵保护及母线保护动作分析

某220 kV线路故障,线路保护正确动作,但开关拒动,引起失灵保护动作、母线保护误动,最后造成两个220 kV变电站全站失去电压。详细分析了这次故障原因,并针对母线保护误动,提出改进方案,进行了实施。     

一起线路故障引发失灵保护及母线保护动作分析

某220 kV线路故障,线路保护正确动作,但开关拒动,引起失灵保护动作、母线保护误动,最后造成两个220 kV变电站全站失去电压.详细分析了这次故障原因,并针对母线保护误动,提出改进方案,进行了实施.     

基于站域信息的同塔多回线零序方向保护防误动方法

同塔多回输电线路中一回线发生非全相运行或不对称纵向故障时，同塔同压健全线路的零序方向保护可能因零序电压补偿而误动，同塔混压线路间感应出的零序电压，也可能造成误动。分析了不对称纵向故障及非全相运行时的电气特征及导致零序方向保护误动的具体机理，论述了多种影响因素对误动过程的作用及解决思路，提出了利用站域信息提取线路状态的防误动方法。在同塔同压多回线路中，提出计算零序电压过零点并反向补偿零序电压的方法防止误动，在同塔混压多回线中，提出根据本站信息识别线路故障特征并自动闭锁零序方向保护的方法。采用实时数字仿真器(RTDS)对同塔多回线在不同工况下发生不对称纵、横向故障时健全线路电气量特征及误动过程进项仿真，验证了防误动方法的有效性。     

交流控制回路中感应电压的产生及消除方法

随着电力系统自动化程度的提高,多数设备都需要集中控制,令控制电缆长度进一步增加,导致控制回路中产生感应电压,进而可能使设备控制出现拒动和误动现象。本文以徐州彭城电厂三期工程2×1 000 MW机组电气调试过程中线路隔离开关控制无法正常动作为例,探讨感应电压产生的原因及其对交流控制回路的影响,并提出解决方法,有效地消除了交流控制回路中的感应电流。     

珠番甲线一次线路故障的分析与计算

通过对珠番甲线一次线路保护误动作原因的分析，说明Pr回路两点或多点接地使微机保护的自产零序电压的抗干扰能力下降会造成保护区外误动和区内拒动．提出避免此种微机保护误动的改进方法．     

相邻线路零序互感对平行双回线电流平衡保护的影响及改进措施

架设在同一出线走廊的平行双回线及相邻线路之间存在零序互感,产生零序感应电压,平行双回线会产生零序循环电流,在相邻线路发生接地故障时该电流会造成电流平衡保护误动。该文利用六序故障分量法对平行双回线的零序循环电流进行了分析,用零序电流对电流平衡保护的起动判据作了改进。ATP仿真表明,改进后的起动判据在内外部故障时均可以正确动作。     

PT二次回路多点接地引起线路过电压保护事故分析

从一起某500 kV变电站线路过电压保护装置误动事故出发,首先介绍了这次过压保护误动事故概况及事故排查过程,然后分析了过电压保护装置采集的三相电压向量,计算出电压中性点偏移电压,得出了该偏移电压造成线路B相电压过电压误动的结论,最后从原理上定性分析了PT二次回路多点接地导致保护装置误动的原因,并结合事故数据验证了理论分析的正确性.     

相邻线路零序互感对平行双回线电流平衡保护的影响及改进措施

架设在同一出线走廊的平行双回线及相邻线路之间存在零序互感,产生零序感应电压,平行双回线会产生零序循环电流,在相邻线路发生接地故障时该电流会造成电流平衡保护误动.该文利用六序故障分量法对平行双回线的零序循环电流进行了分析,用零序电流对电流平衡保护的起动判据作了改进.ATP仿真表明,改进后的起动判据在内外部故障时均可以正确动作.     

母线差动保护电压闭锁技术的改进

母线差动保护电压闭锁技术的改进张家口供电公司（张家口０７５０００）王沛文为防止母线差动保护误动的各种改进措施已由有关文献论述。而对因出口继电器接点粘连和其它元件的误动而造成不正确动作，广泛地采用电压闭锁技术。这虽在很大程度上避免了母差保护的误动，保证...     

厦门柔性直流输电工程换流阀充电触发无源逆变试验研究

为了确保厦门柔性直流输电工程核心设备——换流阀的安全,有必要在换流阀带进线开关首次解锁前先确认换流阀触发相序的正确性。根据厦门柔性直流输电工程真双极的接线方式,提出了换流阀充电触发无源逆变试验方案。首先对换流阀进行不控充电,并将未试验极控制系统电压作为试验极控制系统锁相和控制用电压,然后断开试验极交流进线开关,为了防止阀子模块因低电压导致旁路过多,极控制系统在收到开关返回节点信号后自动解锁换流阀200 ms完成无源逆变。现场试验结果表明了该方案的可行性和有效性,证明了极控制保护系统、阀基控制系统和换流阀之间工作的正确性,确保了换流阀的安全,并依据试验结果提出了控制系统延时的确定方法及补偿方法。该方案的提出也为其他类似工程提供了有益的借鉴。     

适用于半桥型MMC附加限流控制的直流线路纵联保护方案

半桥型模块化多电平换流器的附加限流控制能有效降低对线路保护速动性的要求、增强实体限流装置的限流效果,降低了故障暂态电流的上升梯度及其幅值,因此,基于故障暂态电流信息的直流线路保护会受到限流控制器影响。提出了计及附加限流控制器影响的直流线路自适应纵联保护方案：利用极线电压及其零模电压变化率构成或逻辑来启动限流控制器;推导了限流控制器作用下的直流侧故障电流解析关系,并根据限流控制器对故障电流抑制程度和换流阀两侧的故障电流信息,建立了一种基于换流阀两侧差流的纵联保护方案。该方案仅用到各站端的本地量,通过与其对端换流站交换判别结果,其不受线路分布电容影响、无需多端数据同步,具有自适应性。大量仿真实验验证了利用限流控策略的有效性和保护方案的可靠性。     

±800kV直流输电线路的极波暂态量保护

构建基于极波的特高压直流输电（ultra high voltage DC,UHVDC）线路暂态保护的启动元件、边界元件、雷击干扰识别元件和故障选极元件。线路故障后,保护安装处量测的极波首波头幅值比其对应的极线电压、线模电压和零模电压首波头幅值大,且更为陡峭,故利用极波变化率构造启动判据;利用极波信息熵测度对故障特征进行定量描述、分析和估计来形成区内外故障的识别判据;雷击故障的极波波形远离零轴,而雷击未故障的极波围绕零轴交替变化,故利用短窗内极波采样值直接求均值来构建快速的雷电干扰识别算法;故障极极波与零轴构成的面积远大于非故障极波与零轴构成的面积,故利用正负极的极波与零轴构成的面积之比进行故障选极。时窗取为5ms,避开控制系统响应对暂态保护的影响。PSCAD仿真结果表明,所提极波暂态量保护原理正确,算法有效。     

基于高压直流输电线路分布参数模型的模态电流差动保护算法

高压直流输电传输线分布电容电流会造成电流差动保护无法立即区分区内外故障,为避免保护误动作需要增加保护时间延迟和阈值,大大降低了电流差动保护的动作速度和灵敏性。为了使电流差动保护不受传输线分布电容电流影响,在基于传输线分布参数模型上考虑了正负极线路耦合特性,提出了适用于高压直流输电线路的模态电流差动保护算法。该算法以共模补偿电流作为故障识别依据,以差模补偿电流作为故障选极依据。该模态电流差动保护算法在故障期间可以进行故障选区和故障判极,且灵敏度高、动作速度快。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该保护方法的可行性和有效性。     

Phasor measurement unit based transmission line protection scheme design

This paper presents an adaptive transmission line protection scheme based on synchronized phasor measurement units. This scheme uses the positive-sequence voltage and current phasors at both ends of a transmission line to determine the parameter of the transmission line and the location of a fault on the transmission line. This scheme can be used for the protection of both single- and double-circuit transmission lines. This scheme is also robust against power swing conditions. A novel adaptive single pole auto re-closer is introduced based on the proposed scheme due to its capability of differentiating transient and permanent faults. System simulation studies show that the proposed scheme is able to operate fast and accurately for transmission line protection.     

基于直流电抗器电压的多端柔性直流电网边界保护方案

直流故障的快速可靠识别是多端柔性直流电网亟须突破的关键技术之一。基于线路边界元件直流电抗器的特征,提出了一种新型的多端柔性直流电网线路边界保护方案。利用故障线路和非故障线路直流电抗器电压大小和方向的不同,实现故障线路的快速识别;利用故障线路正、负极直流电抗器电压大小的差异进行故障类型和故障极的判别。该方案仅通过单端直流电抗器的电压即可实现对故障的快速检测、识别,不仅能够满足直流电网对保护的要求,而且保护方案简单易实现,对硬件要求较低,无需通信。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建三端柔性直流电网模型,仿真结果验证了该保护方案在不同直流故障和运行情况下的有效性。     

一种快速切除HVDC输电系统接地极线路接地故障的方案

兴安直流输电系统逆变侧接地极线路与直流线路同杆并架敷设.在直流线路遭雷击后,接地极线路因感应过电压继发接地故障,在高压直流(HVDC)输电系统单极故障重启不成功的条件下,两回并行的接地极线路不平衡电流保护动作,导致直流输电系统双极闭锁.为了彻底消除接地极线路故障导致的HVDC输电系统闭锁现象,提出在换流站接地极线路出口处装设直流断路器灭弧的方案,并相应调整了接地极线路的控制和保护策略.     

特高压直流输电线路电压突变量保护优化

特高压工程的直流输电线路接地故障试验发现运行阀组数目较多的一极直流输电线路发生接地故障时,另外一极的电压突变量保护可能会发生误动。为了解决此问题,文中首先指出故障行波共模分量的传输速率要小于差模分量的传输速率,共模分量和差模分量到达保护测点处存在一个时间差。其次,分析出电压突变量保护误动的原因是共模分量和差模分量到达保护测点处的时间差大于电压突变量保护的时间定值。接着,提出将共模分量的极性作为识别故障极的判据并据此改进了电压突变量保护。最后,搭建了特高压直流输电实时数字仿真模型,验证了分析结果和改进方法的正确性。     

柔性直流电网架空线路快速保护方案

基于柔性直流输电的直流电网技术,是大规模清洁能源接入电网的有效手段,直流电网快速线路保护是其面临的重要技术挑战之一。以国内计划建设的张北直流电网工程为背景,提出了一套适用于全网配置直流断路器、采用架空线输电的对称双极直流电网线路快速保护方案。保护仅利用单端信息进行故障判别,且保护数据窗短,满足速动性的要求;保护采用电压梯度快速检测故障,利用限流电抗器对故障电压信号的平滑作用实现故障区间的判别,并根据零模与一模电压传播特性的差异判定故障极,实现保护的选择性与高可靠性。结合直流电网的PSCAD模型,验证了所提出方案在不同故障情况下的保护性能,并分析了保护对运行方式改变的适应性。     

基于电压电流突变量的MMC-MTDC纵联保护方案

作为柔性直流输电线路后备保护的纵联电流差动保护,通过较长延时来防止线路分布电容等问题引起的误动,无法满足保护对于速动性的要求,针对这一问题提出了一套基于电压电流突变量夹角余弦值的纵联保护方案。该方案利用故障发生时,故障与非故障状态下直流线路两端的电压、电流突变量之间的夹角余弦值构造故障识别判据,并利用故障发生时线路正、负极电压的数值差异作为故障极判据,形成了一套完整的纵联保护方案。最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电（modular multilevel converter-multi-terminal direct current,MMC-MTDC）系统仿真模型对保护方案进行验证,结果表明,所提纵联保护方案能够实现在各种故障情况下的故障判别,并且满足直流线路对保护速动性的要求,可以作为直流线路的后备保护。