电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

新型广域后备保护方案的研究

对一种新型广域后备保护方案进行研究。该保护利用现代通信网络和时间同步技术,通过对广域范围内的故障电流及开关位置信息的采集和综合分析,判断故障区域和开关动作情况,利用实时网络拓扑图和跳闸函数实现最优后备保护跳闸方案。它不存在传统后备保护中动作时限和动作区域相互配合的问题,能大大缩短保护的整体动作时间,优化后备保护的整体功能。应用实例证明了该保护所具有的优点。     

新型广域后备保护方案的研究

对一种新型广域后备保护方案进行研究.该保护利用现代通信网络和时间同步技术,通过对广域范围内的故障电流及开关位置信息的采集和综合分析,判断故障区域和开关动作情况,利用实时网络拓扑图和跳闸函数实现最优后备保护跳闸方案.它不存在传统后备保护中动作时限和动作区域相互配合的问题,能大大缩短保护的整体动作时间,优化后备保护的整体功能.应用实例证明了该保护所具有的优点.     

电力系统新型广域后备保护系统的设计

提出了一种新型广域后备保护系统的设计,该系统从整个电网的角度基于多点测量信息对电力系统的故障进行分析,有效解决了常规后备保护出现的级联跳闸等技术难题,增强了电力系统安全运行的可靠性.文中讲述了该广域后备保护系统的组成、功能,并比较了该广域后备保护系统与传统后备保护相比的优点.     

应对信息缺失的变电站广域后备保护研究

变电站测量点信息缺失会导致站内继电保护无法正确响应故障,进而对整个电力系统安全、稳定运行造成严重影响。基于变电站与相邻站的拓扑结构、测量以及状态等多源信息,提出了一种应对变电站信息缺失的新型广域后备保护方案。首先,根据信息缺失相邻测量点的故障分量方向元件的判别结果,初步确定短路故障是否位于保护区内;如果判别为区内,广域后备保护则依次断开信息缺失测量点位置的断路器,并根据方向元件的判别结果进一步确定故障位置。在PSCAD/EMTDC仿真环境下对该保护方案的性能进行验证,仿真结果表明该方案能够有效应对各种信息缺失的故障情况,并且该保护方案具有适应性强、不存在故障死区、不受断路器拒动影响等优势。     

基于"三道防线"的广域保护系统及算法研究

为满足大规模互联电网对运行安全性和可靠性的要求,防止发生大规模系统崩溃事故,提出了一种基于“三道防线”的广域保护系统,在借助电力通信系统条件下可获得电力系统广域保护的运行信息,针对不同的运行阶段采取不同的保护和控制措施,使原有的各条防线不再独立运行,而是相互配合协调动作。广域保护系统运行信息的获取使性能优越的保护和控制算法成为可能,为此,进一步提出基于保护元件——智能电子装置(以下简称IED)关联系数(kr)和动作系数(ka)的广域继电保护算法,算例结果分析表明,该算法能够快速、准确地判断故障位置,并能够克服IED拒动带来的动作延时过长、切除线路范围过大等缺点,大大提高大规模互联电网运行的安全性和可靠性。     

利用有限相量测量单元的故障识别与广域后备保护策略

针对传统后备保护整定困难、动作延时长、配合关系复杂等问题,提出了一种利用有限相量测量单元的故障识别与广域后备保护策略。首先,根据相量测量单元的安装位置划分后备保护区域;在发生故障时,利用电气量信息确定故障设备所在的后备保护区域,以期快速缩小可疑故障设备范围。其次,提出一种基于解析模型的故障识别方法和广域后备保护策略。当主保护未能成功切除故障时,这种解析模型可综合利用主保护动作警报、断路器动作警报、后备保护启动信息和功率方向继电器指向信息,利用禁忌算法（tabu search,TS）求解最优故障假说,并通过解析保护和断路器的动作逻辑判断拒动装置。之后,根据不同的拒动情况提出相应的后备保护策略以防止故障扩大。最后,以IEEE 39节点系统为例,对所提出的方法做了验证。仿真结果表明,所提出的方法是可行的,具有较强的容错能力。     

基于负序功率方向比较原理的广域继电保护算法

提出一种基于负序功率方向比较原理的广域继电保护算法。根据智能电子设备（Intelligent Electric Device,IED）的安装位置,形成包含有母线及线路在内的IED关联域。系统发生故障后,通过IED在关联域内对故障信息的采集和共享,结合定义的故障判别原则,确定故障的位置;并根据IED预定的动作策略,快速地切除故障。该算法既能做系统发生故障后快速动作的主保护,同时又兼顾后备保护的功能。通过仿真验证了该算法的有效性,表明该算法可以很好地实现主保护和后备保护的功能。     

广域保护研究现状及展望

分析了广域保护与传统继电保护的区别,指出广域保护能实现故障快速、可靠和精确切除,并能对系统进行实时在线安全分析;结合国内外该领域的发展情况,系统介绍了广域稳控系统和基于相角测量的保护的现状和相关实例;对广域保护的应用前景进行了展望,指出广域保护是未来系统保护的发展方向。     

广域保护研究现状及展望

分析了广域保护与传统继电保护的区别,指出广域保护能实现故障快速、可靠和精确切除,并能对系统进行实时在线安全分析;结合国内外该领域的发展情况,系统介绍了广域稳控系统和基于相角测量的保护的现状和相关实例;对广域保护的应用前景进行了展望,指出广域保护是未来系统保护的发展方向.     

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。     

加强自适应继电保护的研究提高电力系统的稳定性

随着全国电力互联系统网络和容量的增大,以及大规模远距离输电电压等级的提高,导致其故障所影响的地域范围和用户数量将越来越大!国内外多次发生的大停电事故教训说明,能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值,更快、更准确地动作的保护装置,以及能自适应各种运行方式,对整个电网协调各种后备保护、自动装置稳步可靠动作的网络型保护系统,是提高电力系统稳定性的关键之一!因此,加强自适应继电保护的研究,对进一步提高电力系统的稳定性,就有着极其重大的意义!     

一种新型的电力系统广域网后备保护

随着电网的大范围互联,现有的继电保护理论及技术有待于进一步提高。提出了一种新型的广域网后备保护系统设计方案,该方案从整个电网的角度对电力系统的故障进行分析,有效地解决了级联跳闸等技术难题,增强了电力系统安全运行的可靠性。给出了广域网后备保护系统使用的硬件平台,并详细论述了软件设计的总体结构。     

一种新型的电力系统广域网后备保护

随着电网的大范围互联,现有的继电保护理论及技术有待于进一步提高.提出了一种新型的广域网后备保护系统设计方案,该方案从整个电网的角度对电力系统的故障进行分析,有效地解决了级联跳闸等技术难题,增强了电力系统安全运行的可靠性.给出了广域网后备保护系统使用的硬件平台,并详细论述了软件设计的总体结构.     

110 kV线路全线快速保护退出电网暂态稳定性分析

对电力系统暂态稳定知识进行简要阐述,以洛阳电网内新安电厂110 kV上网线路为例,重点分析110 kV线路全线快速保护退出后由后备保护切除故障时电网暂态稳定问题。通过调整新安电厂上网线路后备保护动作时限及新安电厂机组出力,比较两种调整方案提高电网暂态稳定性的效果,结合火电机组的运行特点,最终提出有效的预控措施保证电网安全稳定运行。     

WAMS信息在电力系统继电保护中的应用点评

继电保护装置是电力系统的安全卫士,其动作的快速性、可靠性、灵敏性和选择性一直是评判其性能优劣的标准。电力系统保护包括线路保护、变压器保护、发电机保护、母线保护及解列装置、低周减载装置等。它们主要以保护电力系统中的设备为出发点,即电力系统中设备故障或异常运行时,切除故障设备,而不考虑对整个系统动态过程的影响。这有可能导致现代电力系统连锁事故的发生。对近二十年来世界各国频繁发生的大停电事件调查表明:尽管电力系统后备保护按照设计原则正确动作,但是客观上却加快了系统崩溃的过程。例如,在北美8.14大停电事故中,由于…     

110 kV线路全线快速保护退出电网暂态稳定性分析

对电力系统暂态稳定知识进行简要阐述,以洛阳电网内新安电厂110 kV上网线路为例,重点分析110 kV线路全线快速保护退出后由后备保护切除故障时电网暂态稳定问题.通过调整新安电厂上网线路后备保护动作时限及新安电厂机组出力,比较两种调整方案提高电网暂态稳定性的效果,结合火电机组的运行特点,最终提出有效的预控措施保证电网安全稳定运行.     

基于网格平台的广域后备保护专家系统

传统的后备保护以单元件的保护为出发点,缺乏系统全局的观念。介绍了一种网格环境中的广域后备专家系统,它以保证整个输电线网络的稳定与安全为基础,从广域角度实现线路保护的目的。本文首先讨论了网格技术及其在电力系统继电保护中的应用,包括网格的基本概念和特点以及网格技术在广域后备保护中的应用前景;之后介绍了广域后备保护专家系统(BPES)的基本算法和系统结构。通过仿真,验证了其比传统后备保护的优越之处。     

采用CAN总线的广域保护研究

分布式电源和微电网的接入,给配电网继电保护提出了新的要求。为了缩短故障切除时间,保证动作的选择性和快速性,研发了基于DSP的广域保护装置,探索了CAN总线在广域保护中的应用。广域保护中不同位置的保护装置通过CAN总线交换信息,能够快速确定故障区域,明显缩短故障切除时间。对广域保护样机进行了实验研究,实验结果表明,CAN总线用于广域保护能提高继电保护性能。     

基于光纤网的后备保护系统的研制

在继电保护体系中,后备保护不正确动作对系统的影响非常大,随着电网结构日趋复杂和运行方式日益灵活,后备保护的整定也日益复杂和难以协调,这也是造成电力系统级联跳闸的主要原因。文章研制了基于光纤网的后备保护系统,利用网络和通信技术,在传统后备保护系统中增设了集中智能控制处理环节,增强了电力系统安全防御第一道防线的安全可靠性。文章阐述了该系统的结构、功能设置和算法, 并进行了详细的仿真,仿真结果验证了该保护方案的可行性和优越性。