TCSC对故障分量距离保护的影响

在分析了TCSC的基本特性的基础上，分析了TCSC对故障分量距离保护的影响，综合考虑故障TCSC旁路和不旁路2种情况，整定阻抗设为(Zad—jXc)，并在此整定阻抗下，对故障分量距离保护在TCSC线路上的动作行为进行了分析，认为：故障分量距离保护在区外和反方向故障时不会误动作，但正向保护范围缩小了，在TCSC旁路时缩小更大。     

可变圆特性的故障分量距离继电器

通过对反应补偿电压变化量距离继电器边界动作特性的研究,提出了比幅式故障分量距离继电器的通用动作方程.为提高此类继电器的耐过渡电阻能力和避免因过渡电阻引起的同相问题的不正确动作,提出了一种可变圆特性的故障分量距离继电器及其具体实现方法.该继电器由三个动作方程分成两组动作判据构成.两组判据各采用不同的算法,一组判据通过采样值积分算法实现继电器的快速动作,另一组判据采用傅里叶算法实现保护的准确测量,两组判据相互补充,实现快速动作和提高耐过渡电阻能力的统一.并以750kV系统为模型进行了RTDS仿真实验.理论分析和仿真实验表明,该继电器安全可靠、快速,耐过渡电阻能力强.     

基于故障分量的方向电流差动保护

针对全电流差动保护经大过渡电阻短路时灵敏性不足的缺点，提出了利用故障分量构成的方向电流差动保护新判据。该判据可以进一步提高保护对内部故障的灵敏性和对外部故障的制动作用，与其它保护判据相比其耐受过渡电阻的能力也有了显著提高。分析了其判据和动作特性，通过数字仿真证明了此新判据在500kV、300km单回输电线路末端单相接地短路能承受300Ω以上的过渡电阻。     

TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响

分析了TCSC 对故障分量保护包括负(零)序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频 故障分量方向保护的影响,认为：与常规串联补偿线路上的保护相比,在TCSC线路上故障分 量保护的性能不会降低。     

固定串补电容对工频故障分量继电保护的影响

固定串补电容对工频故障分量继电保护有一定的影响。按K(Zz d-XC)整定保护范围时,故障分量距离元件可用于快速切除近端故障,对于远区故 障,拒动、误动均有可能。当串补电容的容抗小于系统电源的正序阻抗(含短路点至电源的 正序线路阻抗)时,故障分量方向继电器可用于串补线路。     

串补电容对工频变化量距离保护的影响

详细分析了有串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能,得出工频变化量距离继电器应用于串补线路在不计暂态过程能够正确动作,而在计入暂态过程时可能存在暂态超越。在此基础上提出了防止暂态超越的措施－－提高动作门槛。EMTP仿真程序结合保护仿真程序验证了上述理论分析的正确性和防止暂态超越方案的有效性。     

反向分支支路故障对距离保护的影响

反向经分支支路故障对距离保护的影响以前未能引起关注,文中结合实用的四边形继电器特性对这种故障情况进行了系统的分析,得到这种故障条件下测量阻抗和方向阻抗的变化轨迹及其特性,提出了方向特性门槛的参数的参考选择范围,发现了现有的四边形特性方向距离保护在反向经分支支路故障时有误动的可能.     

风电场运行参数变化对其出口输电线路距离保护的影响

在我国,风电场出口输电线路配置有距离保护,由于过渡电阻的存在,保护动作特性仍然会受系统运行参数的影响。概述了风电场接入电力系统对继电保护影响的研究现状,分析了双馈风机的短路特性并介绍了风电场的保护配置,用VC++开发了计及潮流与过渡电阻的电力系统短路计算软件。含东台风电场的系统算例表明：过渡电阻一定时,风机有功出力、功率因数增大,则保护测量电抗减小,甚至可能出现负值;风机并网数量在不同故障类型时对测量阻抗影响不同;当采用工频变化量继电器后,风电场运行参数变化对保护的影响近乎为零。     

风电场运行参数变化对其出口输电线路距离保护的影响

在我国,风电场出口输电线路配置有距离保护,由于过渡电阻的存在,保护动作特性仍然会受系统运行参数的影响.概述了风电场接入电力系统对继电保护影响的研究现状,分析了双馈风机的短路特性并介绍了风电场的保护配置,用vc++开发了计及潮流与过渡电阻的电力系统短路计算软件.含东台风电场的系统算例表明:过渡电阻一定时,风机有功出力、功率因数增大,则保护测量电抗减小,甚至可能出现负值;风机并网数量在不同故障类型时对测量阻抗影响不同;当采用工频变化量继电器后,风电场运行参数变化对保护的影响近乎为零.     

风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响

在EMTDC／PSCAD平台上建立了鼠笼式、双馈式及直驱式3种常见风电机组的电磁暂态模型。比较直驱式风机电磁暂态数值模型与数模混合实验在各种故障条件及控制策略下的仿真结果,验证了模型的正确性。同时比较双馈式风机电磁暂态模型的故障仿真结果与双馈式风场短路实验结果,验证了所提双馈式风机电磁暂态模型的正确性。在以上模型的基础上,仿真了风电机组在各类故障条件下的电磁暂态特征,结果表明风机类型、风机的工作状态、风机所采用的控制方法、故障类型以及风电场的弱电源特性是影响并网运行风电故障电流的主要因素,研究结果为现有继电保护的改进与研发新原理继电保护打下了基础。     

大型风电场的集中功率控制策略研究

在分析变速恒频风力发电机组与大型风力发电场控制系统关系的基础上,提出风力发电场的集中功率控制策略。利用M atlab/S imu link环境,建立风电场功率控制系统的仿真模型。以风扰动为例,对风力发电场并网的有功和无功功率调节过程进行仿真研究。理论研究和仿真分析结果验证了风电场集中功率控制策略的可行性和有效性。     

Affecting factors of grid-connected wind power on fault current and impact on protection relay

在EMTDC/PSCAD平台上建立了鼠笼式、双馈式及直驱式3种常见风电机组的电磁暂态模型.比较直驱式风机电磁暂态数值模型与数模混合实验在各种故障条件及控制策略下的仿真结果,验证了模型的正确性.同时比较双馈式风机电磁暂态模型的故障仿真结果与双馈式风场短路实验结果,验证了所提双馈式风机电磁暂态模型的正确性.在以上模型的基础上,仿真了风电机组在各类故障条件下的电磁暂态特征,结果表明风机类型、风机的工作状态、风机所采用的控制方法、故障类型以及风电场的弱电源特性是影响并网运行风电故障电流的主要因素,研究结果为现有继电保护的改进与研发新原理继电保护打下了基础.     

具有低电压穿越能力的集群接入风电场故障特性仿真研究

结合风电机组的结构和并网原理,对直驱风电机组提出了"卸荷电路+无功补偿"的低电压穿越改进控制方法,对双馈风电机组采用了DC-Chopper和SDBR(series dynamic braking resistor)代替Crowbar的低电压穿越改进控制方法。以PSCAD为平台分别构建了具备低电压穿越能力的直驱风电机组和双馈风电机组的并网仿真模型;结合风电并网技术规程,采用电压跌落器仿真验证了直驱、双馈风电机组在电网电压跌落下的低电压穿越能力。参照新疆达坂城实际风电场群接入系统方案,构建了包含具备低电压穿越能力的直驱、双馈风电机组的集群风电场仿真算例,研究了风电场送出线故障、集群风电场送出线电压跌落、系统线路电压跌落时风电场群故障穿越特性。仿真结果表明:集群接入风电场送出线电压跌落会影响相邻风电场及系统的电压和频率,故障结束后整个风电接入系统可以在风电接入技术规程要求的时间内恢复至稳态运行状态。研究成果有助于分析风电大规模集群接入系统的运行特性,提高电力系统对风电的接纳能力。     

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.     

电力系统振荡对三相故障距离继电器影响的分析及对策

针对发生对称性故障、系统振荡以及振荡中再故障三方面分析了三相故障距离继电器的动作性能;重点分析研究了在系统振荡再故障的情况下该继电器的动作特性,分析发现该继电器在此种情况下可能发生拒动;在此基础上提出了改进措施,引入了振荡再故障判断元件来启动姆欧继电器,有效提高了保护的可靠性。PSCAD仿真验证了理论分析的正确性以及所提方案的有效性。     

电气距离计算在风电故障分析中的应用

通过比较几种不同的电气距离计算方法,并利用软件仿真验证,发现采用传统阻抗法表示的电气距离在功率变化较大的情况下,不能很好地表征节点间的电气距离;而灵敏度法虽然物理意义不明确,其针对性却更强.而且灵敏度法表征的电气距离在设计电网分区和相邻风电场故障防范上,比传统的阻抗法更加精确和有效.     

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析。分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象。同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施。     

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析.分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象.同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施.     

风电场无功补偿问题的研究

研究了改善异步机风电场电压稳定性的措施.基于普通异步风机的恒速风电机组是目前应用较为广泛的风电机组,其发出有功功率的同时吸收无功功率,会导致接入风电地区电网的电压稳定性降低.采用在风电场升压站加装静止无功补偿器(SVC)的方法,控制并网点的电压水平,重点研究在不同风速和负荷下,如何确定SVC的补偿量问题.文中对风电场节点的处理较准确地反映了其无功和电压特性.提出了将遗传算法与模拟退火法相结合的遗传模拟退火算法,采用模拟退火进行个体更新,以增加群体的多样性,避免陷入局部最优.以某实际含风电场的电力系统为例对所提算法的有效性进行测试,结果表明按照该算法确定的SVC补偿量进行风电场的无功补偿,可以明显提高风电场的电压稳定性.