故障分量方向元件的电容电流补偿方案

提出一种电容电流按比例补偿方案,解决环网中故障分量方向纵联保护误动的问题。比较线路两端故障分量电流幅值确定各自补偿比例,采用线路分布参数T模型计算电容电流补偿总量,结合补偿比例和补偿电流总量可以得到线路两侧各自的补偿电流值,并进而求得补偿后的电流量。理论分析及数字仿真表明,利用补偿后的电流量构造故障分量方向元件,能够有效防止环网中线路区外故障两侧正方向元件同时启动导致纵联保护误动的问题,对于仅一端正方向元件启动的情况也能适当提高保护安全性,而对于区内故障补偿产生的影响基本可以忽略。     

双馈型风电场并网线路单端故障测距性能分析及改进

兆瓦级双馈风电场受机组类型、装机容量、低电压穿越控制策略等综合因素影响,风电场故障后不同序分量的等值阻抗变化特性不同,且通过对故障支路的影响作用于系统侧,使得无论是依托于主后备距离保护的单端阻抗法测距,还是依托于主保护差动保护的双端阻抗法故障测距均存在较大的测距误差。针对以上问题,建模分析兆瓦级双馈风电场并网故障出力特性;基于分布参数模型,针对利用故障点电流相位拟合的单端阻抗测距算法,量化分析影响故障测距精度的关键因素,分别从系统侧和风电场侧提出基于相位误差补偿的改进单端故障测距算法,显著提高了测距精度。该文成果同时也可应用于风电场并网线路距离保护的设计和整定应用。     

高压输电线路距离保护克服过渡电阻能力研究

高压输电线路中存在较大的过渡电阻,很容易引起距离保护拒动或误动.分析特高压单侧电源经长线路出口故障和双侧电源长线路出口故障时过渡电阻对距离保护工作的影响,探讨单侧电源助增电流网络、外汲电流网络中过渡电阻对测量阻抗的影响,并给出2种网络结构在不同地点处保护测量阻抗的计算公式.研究能较好躲过渡电阻特性的零序电抗继电器、自适应接地距离继电器、神经网络距离继电器,分析比较不同方法的优缺点及适用场合.     

基于电流相关性的高压直流线路纵联保护新原理

针对传统高压直流输电线路电流差动保护快速性差、耐过渡电阻能力低等问题,提出一种基于电流相关性的纵联保护方案。以直流滤波器阻抗频率特性为基础,对直流输电线路区内、外故障对应的故障附加网络进行理论分析发现:区内故障时,直流线路两端特定频点电流故障分量呈强正相关性;区外故障时,直流线路两端特定频点电流故障分量呈强负相关性。据此,可判别区内、区外故障。大量仿真结果表明,所提出的纵联保护方案原理简单、计算量小,能够快速、可靠识别区内、区外故障,且耐过渡电阻的能力强,不受线路分布电容影响。     

基于纵联支接阻抗的超(特)高压输电线路保护新原理研究

纵联差动保护是目前超高压、特高压输电线路的主保护。随着输电线路电压等级的提高和送电距离的增加,分布电容电流逐渐增加,极大地影响了纵联差动保护的灵敏性和选择性。提出一种基于纵联支接阻抗的保护新原理,当线路无故障或外部故障时,纵联支接阻抗近似等于线路的容抗;当线路内部故障时,故障相纵联支接阻抗近似等于线路容抗和过渡电阻的并联值。该保护新原理无需对电容电流进行补偿,不受负荷电流、系统阻抗的影响,选择性好,具有天然的选相能力,当发生高阻接地故障时,灵敏度高。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了此保护原理的正确性和有效性。     

适用于同塔四回输电线路的接地电抗继电器

传统距离保护应用于同塔4回输电线路时其动作性能易受零序互感的影响,当发生接地故障时,接地保护的测量阻抗会出现偏差,从而使保护继电器拒动或误动.基于同塔4回线12序分量法对其进行解耦,推导出保护安装处与故障点相电压间的关系,提出以f序零序电流作为极化量的新型接地电抗继电器.理论分析与大量仿真结果表明,该保护方案在各种情况下均具有较高灵敏度与可靠性.     

输电线路纵差保护动作的影响因素及补救措施

针对输电线路不平衡电流、分布电容电流以及负荷电流对差动保护的影响,通过对差动保护原理的分析和线路中的电流计算.结果表明,采用同型号的电流互感器、对分布电容电流进行补偿、把电流的故障分量作为纵差保护的判据等措施,可以明显提高纵差动保护的灵敏度和可靠性.     

双馈风电场联络线不对称接地故障测距方法研究

受并网方式、运行控制策略等因素的影响,双馈风电场联络线发生不对称接地故障时表现出独特的序阻抗特性,传统故障测距方法难以适用于风电场联络线故障测距。研究双馈风电场整体等值阻抗特性,对风电场联络线故障电流特性和风电场侧的等值序阻抗特性进行仿真分析;基于双馈风电场侧零序等值阻抗的稳定性,提出一种基于系统零序网络的双端测距方法。仿真结果表明:该方法不受过渡电阻和双馈风电场运行方式的影响,适用于各种不对称接地故障,测距精度高。该距离保护方案的整体性能明显优于传统距离保护方案,可较好地满足工程应用要求。     

多相补偿阻抗元件的研究与仿真分析

对输电线路距离保护多相补偿阻抗元件的工作原理和工作特点进行详细分析,提出2种多相补偿阻抗元件的判据确定方法.仿真分析结果表明,多相补偿阻抗元件可正确区分保护正向区内、正向区外及反方向故障情况,而且受过渡电阻的影响较小.     

特高压直流输电线路差动保护改进方案

提出一种差动保护改进方案,利用特定电压、电流数据与线路电阻三者间可等效转换的特定电气三角平衡关系,辅以积分算法具有的低通滤波效果,将线路两端突变量差流作为动作量,将线路两端电压突变量差与线路电阻之比作为制动量,构造改进判据. 理论分析表明,当线路发生区外故障时,动作量明显小于制动量;线路内部故障时,动作量大于制动量,判据设置清晰、明确. 该方案对采样频率要求不高、整定简洁、结果清晰且不受分布电容电流的影响. 以我国±800 kV特高压工程为参照搭建仿真模型,设置3种典型故障对保护判据进行仿真验证. 结果表明,所荐方案具有可靠性高、判别灵敏的特点,能准确、快速地识别区内、区外故障,具有较好的工程运用前景.     

基于小波分析的配电网电弧接地故障选线方法

鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大事故,探究谐振接地系统(NES)电弧接地故障的可靠选线方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先,建立NES发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。其次,通过引入动态弧长参数改进Schwarz电弧模型,并采用MATLAB/Simulink搭建改进Schwarz电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。再次,设置典型故障条件模拟任意线路的电弧接地故障,提取各线路零序电流进行coif小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的极性相同的电弧接地故障选线判据。最后,设置典型的故障条件验证了该方法对NES电弧接地故障选线的有效性。结果表明：在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出电弧接地故障线路。     

基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法

直流输电线路保护系统是支撑直流工程安全稳定运行的保障,中国高压直流线路大多采用信号变化率作为保护判据,在发生高阻接地故障时具有拒动的风险。为此,该文分析直流线路区内与区外故障电流行波的特征,提出一种基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法。该文所提方法基于直流系统自身固有的结构与参数特征,充分利用故障暂态所产生的电流暂态信号中蕴含的丰富故障信息,在高阻接地故障情况下依然能够准确识别故障区域。     

一种接入SSSC的交流线路自适应距离保护方法

针对含有SSSC的交流线路,考虑过渡电阻对SSSC旁路保护的影响,提出了一种可靠的自适应距离保护方法。根据线路故障时短路电流SSSC旁路保护电流整定值的关系,提出临界过渡电阻的概念,划分SSSC退出运行区和不退出运行区。基于电压电流的相位关系,提出SSSC退出运行和不同补偿模式下的自适应距离保护方案。PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了该方案的准确性和可靠性。     

基于单端信息量的特高压串补线路距离保护方案

基于输电线路的R-L模型,提出了一种利用单端信息量的串补线路距离保护方案。该方法根据串补电容与线路参数的关系,列解故障状态网络和故障附加网络微分方程,推导出一组以故障距离和过渡电阻为待求参数的方程式,通过求解线性方程直接得到故障位置。该方法可以实现故障的精准定位,较好地解决了传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,很好的避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大的提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

超(特)高压输电线路差动保护电容电流补偿

在超(特)高压输电线路中接入的并联电抗器,可以适当地补偿分布电容所产生的容性电流,降低差动电流,但仍不能保证区外故障时正确动作.本文在传统的分相电流差动保护的基础上,结合电抗器的补偿作用,对传统的补偿方案进行了修正.通过ATP仿真验证,表明该方法具有较高的可靠性.     

超高压线路差动保护的高阻接地故障拒动分析及改进措施

500kV超高压线路高阻接地时,初始阶段故障电流突变量很小,主保护有可能拒动．随着接地故障电阻变小,故障电流增大后由后备保护动作切除,而后备保护较长时间切除故障可能影响电网稳定．介绍“7·10”500kV花博甲线高阻接地故障差动保护拒动事件,分析不同运行方式对两侧故障电气量的影响,总结现有差动保护启动判据的缺陷,并提出采用近故障侧保护装置启动判据、负序电压启动判据等改进措施,有效提高了高阻接地时差动保护的动作可靠性．     

交直流系统中三相重合时序对功率倒向的影响

发现交直流系统中三相重合时序对功率倒向有较大影响.建立交直流系统模型,在交流输电线路发生对称性故障时,推导出不同三相重合时序下健全线路两端电流电压的相位关系表达式.据此,揭示电压、电流之间的相位关系随故障距离、整流及逆变侧系统电抗、直流系统等值阻抗和两侧电源相角的变化规律.利用PSD-BPA和MATLAB在两区域交直流系统中验证了所述模型和方法的正确性,并得出减小交直流系统健全线路方向保护误动风险的最佳重合时序方案.     

城市配电网电容电流补偿研究

城市配电网中电缆出线日益增多,导致负荷低谷时出现容性无功倒送以及单相接地时故障电流过大.在理论分析和计算的基础上,利用MATLAB仿真平台下的电力系统工具箱搭建全电缆出线的变电站仿真模型.通过仿真模拟,确定补偿参数,综合治理后夜容性无功过剩及单相接地故障电流过大的问题.仿真结果表明:装设并联电抗器后,空载时母线处及短路时故障点的电容电流都有明显下降.同时也定量计算出不同电缆出线长度时所需电抗器的参数,为工程应用提供参考.     

快脉冲传输线分布电容补偿模型和计算方法

根据传输线理论和分布参数理论提出等效分布电容补偿模型,得出快脉冲传输线上多个电容负载造成取样波形失真,并给出两种匹配计算方法和公式。数值计算结果表明等效分布电容法对均匀分布的多个小负载电容脉冲传输线具有很好的补偿作用。     

非全相状态下负序功率方向元件及阻抗元件动作行为的分析计算

本文将讨论线路分布电容对负序方向高频保护和阻抗元件(相间故障和接地故障元件)的影响。通过计算机的全面计算,得到三个重要结论。