Adaptive distance relay setting for parallel transmission network connecting wind farms and UPFC

The paper presents an adaptive distance relay setting for parallel transmission network connecting wind farms. The ideal trip characteristics of distance relay is greatly affected in presence of mutual coupling of parallel transmission lines as the apparent impedance is significantly affected. Similarly, the reach setting of the relay for the lines connecting wind farms is significantly affected as the relay end voltage fluctuates continuously. Thus, the proposed study focuses on developing adaptive relay setting for parallel transmission network including wide variations in operating conditions of wind farms and effect of mutual coupling, together. Further, the performance of the proposed adaptive relay setting for parallel lines including Unified Power Flow Controller (UPFC) indicates the potential ability of the proposed analytical approach in handling distance relaying in transmission system.     

风场及其送出线保护配置与整定研究

现有风场及其送出线保护多从保障风机或各元件自身安全角度进行简单配置整定,可能存在保护范围不明确,选择性和灵敏性未进行系统校验等问题。结合风电故障特征,给出了风电场提供故障电流最大值的简化计算公式,提出了兼顾风机安全与系统可靠性的风场及送出线保护配置与整定原则。并以吉林某风场为例,尝试给出了风机、箱变、集电线、母线、主变在内的风场及其送出线保护的配置原则,定量化校验了集电线路电流保护配置与整定的合理性。     

A novel fast distance relay for series compensated transmission lines

This paper presents a fast distance relay for series compensated transmission lines based on the R–L differential-equation algorithm using the theory of equal transfer process of transmission lines. The measuring distances based on the proposed algorithm can fast approach the actual value of fault distance when a fault occurs in front of the series capacitor. When a fault occurs behind of the series capacitor, the fault loop, including the series capacitor, does not match the R–L transmission line model, so the measuring distances fluctuate severely. Based on this, the relative position of the fault with respect to the series capacitor can be judged effectively according to the fluctuation range of the measuring distances, and the accurate fault location can be obtained fast. A variety of PSCAD/EMTDC simulation tests show that the new relay has fast operating speed and high accuracy when applied to the long series compensated transmission lines.     

超高压线路简化整定计算的原则和方法

随着超高压电网的逐步强大和继电保护技术的不断进步,简化线路后备保护的整定计算是切实可行的。提出了超高压线路后备保护的简化整定计算原则和距离保护及定时限零序保护简化整定计算的方法,重点讨论了距离Ⅰ段可靠系数、零序补偿系数、距离Ⅱ段灵敏系数和距离保护躲最小负荷阻抗的计算方法。同时简单介绍了线路后备保护整定计算中选择运行方式的优化方法。采用这些原则和方法,既保证了整定值的正确、科学和合理,又能够提高整定计算工作的效率。     

海上风电交流送出线路继电保护优化设计

针对海上风电运行环境恶劣、平台面积资源有限以及电缆线路电容电流显著等问题,提出一种适用于海上风电送出线路的高压线路保护与电抗器保护一体化设计的新方案。首先,将输电线路和电抗器视为一个电气设备,设计了集成优化整体方案,避免了传统的电抗器支路电流的迭代计算。然后,对比研究了传统差动和行波差动对电缆线路电容电流的补偿效果,提出了线路保护优化处理技术。通过引入更为适合的线路零序电流作为电抗器零序差动的制动电流,提出了电抗器保护功能优化策略。最后,仿真实验验证了所提的优化处理技术能够提高海缆线路差动保护和电抗器零序差动保护的灵敏性和可靠性。     

高压直流输电线路行波保护实用整定原则

现阶段行波保护缺乏成熟整定原则,导致整定计算效率不足且隐藏误整定因素。基于此,提出高压直流输电线路行波保护的实用整定原则。考虑直流输电线路区内、区外不同故障类型,分析了直流线路端口电压变化率、电压变化量、电流变化量的故障响应特性;揭示了行波保护电压变化率、电压变化量、电流变化量动作判据的功能,分析了各动作判据的逻辑配合关系;考虑保护灵敏性和选择性要求,提出了各动作判据定值的实用整定原则。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提整定原则的有效性。     

基于线路二次设备实时信息的保护定值风险评估研究

对继电保护设备风险程度进行评估,及时发现继电保护系统薄弱环节,对维持电力系统安全稳定运行具有重要作用。以故障发生概率和危害程度作为继电保护定值风险评估的量化指标,提出了一种基于线路二次设备实时信息的保护定值风险评估方法。基于继电保护拒动和误动两个方面对保护不正确动作的概率进行计算,并以相对负荷损失这一特征量来定量分析保护不正确动作的危害。从保护定值的配合关系和继电保护系统的硬件缺陷两个方面,对保护装置整体闭锁和主保护闭锁这两种闭锁情况下的保护定值在线校核策略进行研究,建立以单个保护装置为研究对象的保护定值风险评估模型。通过对某地区电网线路保护装置进行定值风险评估,验证了所提方法的合理性和可行性。该方法有利于发现继电保护系统的薄弱环节,提升电力系统的安全性和可靠性。研究成果对提升电网安全可靠运行具有指导意义。     

基于多层结构和组件技术的保护装置整定计算系统研究

基于传统一体化结构的整定计算软件无法有效应对保护装置定值项的新增和整定原则的变化,因而在面向装置的整定计算中实际应用效果不佳。通过对保护装置整定计算特点的分析和归纳,将多层结构的思想和组件技术引入继电保护装置整定计算软件的开发过程中,有效地解决了上述问题。在此基础上,提出了软件的总体层次划分、服务接口设计等方面的技术方案,深入探讨了利用组件技术实现各层次接口的方法和关键技术,并在实际开发过程中验证了其有效性。     

发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统

讨论了发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统的功能要求、实现方式和核心问题。提出了面向单一继电器仿真的思想 ,使得继电保护管理相关的图纸绘制、图形编辑、应用软件、仿真平台相对独立 ,所有图形以标准的DXF文件存储和交换 ,因此具有很强的通用性和实用性     

继电保护整定计算及定值仿真系统

继电保护整定计算及故障仿真系统的开发 ,使用了新的思路和方法 ,涵盖了继电保护整定计算及定值管理工作的全过程 ,切实解决了多年来保护定值计算中 ,参数、阻抗图、计算过程、计算结果、定值单管理分离等造成的过程繁杂、不易管理的问题。也很好地解决了计算程序限制多造成使用不便的问题 ,计算工作既可以全自动进行 ,也可以方便地加入工程师的丰富经验 ,使整定值达到最优设置。其定值仿真功能更能提前发现定值是否正确、合理 ,还可以进行电网实际故障模拟等工作     

基于串补线性化模型的含串补线路距离保护整定方法

在含串联补偿装置(简称串补)线路的距离保护整定中,往往忽略金属氧化物非线性电阻(MOV)动作时串补对外呈现的非线性阻抗特性,这使得距离保护整定存在不准确、灵敏度低的不足。采用串补线性化模型描述串补MOV的影响,分析了含串补线路距离保护测量阻抗的分布特性,提出了一种基于串补线性化模型的距离保护整定方法,实现了含串补线路距离保护的精细化整定。采用某实际电网算例,验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,该方法所得保护定值较传统整定方法具有更高的灵敏性。     

线路零序电流保护计算机整定中运行方式的选择

合理快速地选择运行方式是继电保护整定当中非常重要的环节 ,传统的选择方法只考虑极少的运行方式使得定值存在一定的不合理性。文中提出了一种有效的判据 ,大大缩小了参与方式组合的元件范围 ,使方式组合更加快速和准确。同时 ,文章还介绍了基于该思路的计算机进行零序电流保护运行方式组合的一般步骤     

可视化继电保护整定综合软件的数据库管理

目前的继电保护整定软件虽然计算功能比较完善,但多在复杂电网数据建模、数据组织和管理、数据格式的兼容性、定值文件输出的直观性、通用性及与其它相关软件的数据共享和集成等方面存在一定不足,给软件开发者和用户造成诸多不便。本文介绍了在VisualBasic6.0的开发环境下,结合关系型数据库系统Mi crosoftAccess可视化管理继电保护整定计算各种原始参数信息及保护定值的方法,文中论述了该方法的具体实现方案,并指出了其应用于电力系统继电保护领域的前景及实用价值。     

基于双馈风机短路特性的风电场集电线路继电保护整定方法研究

目前的定值整定工作中往往将风电场作为负荷或常规电源进行分析计算,已经导致了多起事故,因此深入研究风电场的故障特征以及对系统继电保护的影响显得非常重要。首先,在双馈风机短路等值参数模型的基础上,研究了风机短路特性对集电线路保护的影响和集电线路继电保护整定值整定方法。其次,充分考虑了风机短路故障电流的影响,并提出了一套完整的集电线路系统继电保护定值整定方法。该方法分析了三相短路和两相短路的短路电流,提出了集电线路相间过电流保护和汇集线接地故障的零序电流保护的整定原则和计算过程。该策略避免了风机发生故障时产生的过电流对下游集电线路继电保护装置造成冲击和误动,目前已经在实际风电场得到了应用,验证了该方法的有效性。     

750kV输电线路的特殊问题及其对线路保护的影响

根据西北电力公司提供的750 kV系统参数及电科院提供的动模试验方案,该文通过RTDS仿真得到750 kV输电线路的一些特殊问题。文中分析750 kV特高压输电线路的电容电流、暂态过程、过渡电阻、空载合闸充电、重负荷及空载、大短路电流对线路保护的影响,为研究和开发特高压线路保护装置提供一定的帮助和指导。     

Computer-aided protective relay setting system for large power networks

This paper introduces a protective relay setting system capable of handling a large network up to 10,000 buses. The remarkable features are such useful functions as network analysis (fault analysis, load flow calculation, zero-sequence current calculation, etc.), relay operation simulation, and automated setting coordination tasks. Fault currents in the maximum and the minimum operation networks are calculated to examine the setting values. The protection zones are searched automatically along the network connection. Protection coordination tasks among the primary and the backup relays composed of different types of relays can be performed by the relay operation simulation. The system is built on an engineering workstation, which works in cooperation with other network operation support systems. Its graphical user interface helps every engineer to examine the relay setting using a variety of databases.     

基于自适应阻抗继电器的风电T接线路纵联保护方案

风电的T型接入改变了系统拓扑和故障特性,导致继电保护整定与配合困难,传统距离保护应用于风电T接线路时存在适应问题。基于风电T接线路拓扑,分析了双保护方向对保护范围的影响,推导了测量阻抗表达式并提取了主要影响参数,指出风电的T型接入影响距离保护的动作性能;鉴于此,提出了基于自适应阻抗继电器的风电T接线路纵联保护方案。该方案实现了保护方向的唯一化,且保护动作区域能够根据过渡电阻、三端电源电势幅值比、相位差和风电电源等效序阻抗的变化进行自适应调整,提高了保护的可靠性和灵敏性。同时给出了自适应整定阻抗的具体计算方法,一定程度上降低了保护对通信系统的要求。仿真结果验证了所提保护方案的正确性和有效性。     

可视化发电厂继电保护整定计算系统的研究

对可视化发电厂继电保护整定计算系统进行了通用性和实用性研究,继而对其进行了总体设计和功能分析。系统通过可视化的方法,使用户可以直观地进行故障分析并结合自己的经验进行保护定值的整定。     

基于组件技术的继电保护整定计算软件的设计与实现

针对继电保护整定计算应用的特点,运用组件化的设计思想,提出了基于组件技术的继电保护整定计算软件的构架方案和体系结构,并用COM技术开发实现了继电保护整定计算组件和电力系统基础计算组件。在VB开发的图形用户界面和SQLServer数据库环境下,验证了组件对语言的独立性和对应用环境的适用性。     

超高压输电线路接地电抗继电器研究

分析了输电线路在各种运行方式情况下零序电抗继电器(即以零序电流为极化量的接地电抗继电器)的动作特性.结果表明其位于送电侧、受电侧以及线路空载时具有不同的保护性能,同时在线路出口故障时存在死区.以负序电流作为极化量,利用保护安装侧电源电压相位判定同相点,实现了接地电抗继电器的改进动作判据.新判据解决了出口高阻故障保护拒动问题.提高了受电侧或空载线路上的接地电抗继电器抗高阻故障的能力.理论分析与仿真测试验证了接地电抗继电器改进判据具有较高的可靠性与灵敏性.