基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法

直流配电网故障特性复杂,故障的可靠识别和快速切除是保护面临的主要难点之一.针对含限流电抗器的多端柔性直流配电网,文中利用限流电抗器的故障暂态电压特性,提出一种单端暂态电压的直流线路保护方法.根据限流电抗器故障暂态初始电压的差异识别区内外故障,利用正、负极限流电抗器故障电压构成的电压比值系数区分故障类型,并据此提出故障识别判据和故障选极判据.在Simulink中建立多端柔性直流配电网仿真模型,结果表明所提保护方法可在0.5 ms内快速判别故障位置和故障类型,仅利用单端数据即可实现全线速动,具有良好的区内外故障识别区分能力,且无须考虑通信和双端数据同步问题,具有良好的抗过渡电阻和抗噪声干扰能力.     

基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护

多端柔性直流输电系统控制灵活,系统故障时控制与保护联系紧密。在考虑柔性直流输电不同控制策略下控制过程量的响应特征基础上,利用控制信号暂态能量的大小关系识别区内外故障,并利用正负极的暂态能量比值进行故障选极,提出一种基于外环功率控制类特征信号检测直流输电线路故障的保护方案。该方案充分利用换流器的快速响应能力,实现简单,故障检测时间快,便于控制和保护的集成设计,能够实现对不同控制策略和控制参数的自适应保护。最后,通过大量仿真验证了所提保护方案在故障识别以及故障选极上的有效性,并考虑多种因素的影响,验证了保护的可靠性。     

基于单端量的柔性直流电网故障识别方案

直流线路故障的快速、可靠识别是基于架空线路的大容量、高电压柔性直流输电系统发展的关键技术之一,因而分析了模块化多电平换流器型高压直流系统直流线路短路故障后线路两端限流电抗器上的电压变化情况,提出了一套仅利用单端暂态量的柔性直流电网故障识别方案。该方案利用低压作为启动判据,利用限流电抗器上的电压变化率大小和极性确定故障区间,利用检测到的零模故障分量的多少确定故障极。在PSCAD搭建了张北四端柔性直流电网仿真模型,并考虑混合式直流断路器动作过程、过渡电阻、限流电抗器和桥臂电抗器大小等对保护方案性能的影响。仿真结果表明：所提出的保护方案能在各种情况下快速、准确识别故障,且无需通信,无需复杂的数据处理和分析,数据采样频率要求低,满足柔性直流输电系统对保护的要求。     

基于本地信息的多端柔性直流电网故障定位方法

故障定位技术是保障多端柔性直流电网安全可靠运行的关键技术。由于直流网络之间的相互连接导致其故障暂态特征十分复杂,故障定位往往要依靠通信手段,同时技术难度也会大幅提升。以基于两电平电压源型变流器的多端柔性直流电网为研究对象,提出一种基于本地信息的多端柔性直流电网的故障定位方法。利用限流电抗器作为直流线路边界,分析了限流电抗器类型的选取及其对断路器开断和保护动作时间的影响,从保护识别的准确性和动作的可靠性角度讨论了限流电抗器的容量和位置配置;对直流行波保护的电压变化率判据进行改进,通过比较限流电抗器两端电压变化率的比值和差值设定故障区间的判别方法及逻辑,利用本地信息确定故障位置;基于MATLAB/Simulink进行了大量仿真测试,验证了所提故障定位方法的可行性和有效性。     

基于边界消耗暂态谐波能量的柔性直流输电线路保护新方案

超导型故障限流器在柔性直流输电工程中能有效地限制故障电流的峰值和陡度,类比于传统高压直流输电系统的物理边界。将超导型故障限流器看作是柔性直流输电系统的边界,提出了一种基于边界消耗暂态谐波能量的柔性直流线路保护方案。该保护方案利用正极或负极线路整流侧边界消耗的暂态谐波能量启动保护,利用两极线路的整流侧和逆变侧边界消耗的暂态谐波能量差辨别区内外故障,利用正、负极线路整流侧边界消耗的暂态谐波能量之比进行故障选极。理论分析和仿真结果表明,该保护方案适用于各种工况,几乎不受过渡电阻和故障位置的影响,且对采样率要求低,具有重要的工程应用价值。     

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。     

基于电压行波陡度的柔性直流送出线路快速保护方案

柔性直流技术在灵活解决高比例新能源消纳的问题上具有革命性意义。针对传统线路保护已不能可靠适应柔性直流送出系统高比例电力电子设备脆弱性、故障信息提取难等问题,文中提出一种基于电压行波陡度的柔性直流送出线路快速保护方案。通过分析直流线路故障暂态特性,利用限流电抗器两侧故障电压行波陡度与极性的不同,增加了有效暂态信息量提取范围,实现区内外故障识别;利用故障极与健全极的电压行波变化程度存在明显差异,判别故障类型;同时考虑了雷击干扰并利用其初始变化特性提出了快速识别方法。最后通过仿真验证了该保护方案在各种影响因素下的性能,可以快速可靠地识别故障,具有良好的灵敏性和抗干扰能力。     

利用单端边界能量的直流输电线路全线速动保护

现有单端边界能量保护，难以区分整流侧区外故障和直流线路末端故障，单端复合式保护解决了此问题，但方法相对复杂。此外，利用边界对故障高频分量衰减作用的单端边界能量保护对装置采样频率要求较高。为解决以上问题，该文根据直流滤波器的分流特性、平波电抗器的分压特性，提出一种新型直流线路单端边界能量全线速动保护方案。整流侧区外故障时，整流侧保护安装处边界能量值小于整流侧平波电抗器阀侧的值；逆变侧区外故障时，整流侧保护安装处边界能量值小于区内故障时的值；区内故障时，整流侧保护安装处边界能量值大于整流侧平波电抗器阀侧的值，且大于逆变侧区外故障时保护安装处检测到的值。根据此特征构造区内外故障识别判据，考虑到利用双端故障信号选极速动性不足，进一步提出一种单端快速选极判据。该方案原理简单，对采样率要求低，易于工程实现。大量仿真结果表明，该方案速动性好，可靠性高，且具备较好的抗过渡电阻能力。     

基于边界特性的多端柔性直流配电系统单端量保护方案

多端柔性直流配电系统的发展尚面临几大技术难点亟待解决,在继电保护方面主要问题在于直流故障的可靠识别。传统交流配电系统、高压直流输电系统保护原理无法适用于多端柔性直流配电系统。因此,该文设计了一种新型的多端柔性直流配电系统直流线路保护方法。利用线路边界特性,通过小波变换提取区、内外故障的暂态特征差异,实现故障的快速、可靠识别;并利用直流电抗器压降判据实现保护的方向性。该方法基于单端电气量实现全线路保护,动作速度快,无需通信,能够满足直流配电系统对保护的速动性、可靠性和选择性要求。最后,大量的仿真算例验证了所设计方案的可行性。     

基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法

为检测柔直电网直流故障,需利用线路两侧的限流电抗器所提供的边界条件来设计故障保护算法。现有基于电抗器电压的保护方案存在易受过渡电阻影响、无法识别接地故障、可靠性差等问题,因此该文提出一种基于电抗器电压差异性的架空柔直电网故障保护方案。该方案利用正负极电抗器电压幅值的差异性进行故障选极;利用正负极电抗器电压之和进行故障检测。由于该方案综合了正负极电抗器电压的故障特性,因此区内外故障差异性明显,具有较强的耐过渡电阻能力;采用积分法构造判据,该方法抗噪声能力强;可靠性高,不受交流故障、断路器动作和运行方式的影响;仅使用本地测量量,故障检测时间快,满足速动性要求。最后,在PSCAD/EMTDC平台下搭建了四端MMC直流电网的电磁暂态模型,通过大量仿真,验证了所提方法在故障识别、故障选极方面的有效性,并从不同角度对多种保护方案进行了对比。     

PW级脉冲驱动器的整体径向传输线的研究

PW级脉冲功率驱动器中通常需要使用整体径向传输线(MRTL),以便将能量汇聚到负载上。为了了解MRTL的脉冲功率传输特性,基于多段均匀传输线级联模型,推导出了非均匀传输线输出电压的解析表达式。并从数学上证明了非均匀传输线的一些重要传输特性(首达波特性、脉冲压缩特性、高通特性)。利用CST微波计算软件包,对MRTL进行了3维电磁场模拟。结果表明:和电路模拟结果类似,指数线的最大功率传输效率高于Gaussian线和双曲线。但是,所有电磁场模拟得到的最大功率传输效率均比电路模拟大约低15%,这表明存在可观的非TEM模电磁场分量,因而基于TEM假设得到的电路模拟结果存在相当的误差。考虑到采用平板电极以便将几个MRTL叠在一起的要求,重点比较了双曲线和开孔指数线。虽然双曲线传输效率略低于指数线,但双曲线不需要开孔而易于加工,显然是最佳的选择。     

浅谈提高10 kV公用线路线损管理水平的途径

提高10 kV及以下线损管理水平是当前供电企业线损管理的一项重要工作,通过对10 kV及以下线损管理情况及存在问题的分析,提出通过加强10 kV及以下线损管理体制建设、细化指标分解、建立完善逐级考核制度等途径,利用技术和管理手段,提高线损管理水平的一些建议。     

电力网技术线损分析及降损对策

根据电网负荷的实测结果,用线损理论计算方法分析了电网的技术线损分布及构成,并根据国家电网公司2005年线损计算结果,分析了我国电网技术线损存在的主要问题,提出了降低技术线损的对策。     

T接线路差动保护的应用

首先介绍了绍兴地区T接线路的应用情况以及T接线路应用传统保护所遇到的技术困难,提出并建议基于光纤通道的电流差动保护是最适合T接线路的保护。着重分析了绍兴局开发的一种专用于T接线路的光纤电流差动保护装置的实际应用情况,并通过T接线路发生的一个实际的内部故障,对比了常规保护配置和多端差动保护的动作性能,结果表明多端电流差动保护非常适用T接线路,充分展示了其性能的优越性。     

河南电网技术线损分析及降损对策

根据2006年河南电网负荷实测的数据,用线损理论计算的方法分析了河南电网技术线损构成,并提出了相应的降损对策。     

Characterization of railway line impedance based only on short‐circuit measurements

This paper presents a new methodology to obtain the line impedance of current railway tracks by using only short‐circuit measurements. Open‐circuit measurements required by conventional methodologies are discarded, since they cannot be carried out for railway tracks in service (electrically continuous and indefinite length). The mathematical basis of the proposed methodology is based on the transmission line theory but focused on the changes in track length. The proposal has been successfully applied to characterize the impedance of the high‐speed railway line at the Spanish AVE Madrid–Valencia (Cuenca) and in the AVE Atocha–Chamartin tunnel (Madrid). Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

线损管理系统的总体构想

线损是供电企业经营的重要考核指标.如何做好供电企业实际线损管理工作是一个实践性的探索.综合线损分析系统是电能计量自动化系统主站的高级应用部分,开发完整的综合线损分析系统势在必行.     

执行电气设计规范中存在的一些问题

就《低压配电设计规范》（GB50054－94）及《民用建筑电气设计规范》（JBJ／T16－92）某些条文在执行中存在的疑问进行讨论，并对电气工程设计中如何正确执行规范和电器产品如何充分适应规范的要求，提出一些看法。     

220 kV及110 kV六回路同塔线路的设计应用

110 kV 同塔六回塔型的选择, 需重点分明地考虑以下几点: 铁塔结构清晰、受力与传力应尽可能简单, 并能满足分期架设和带电作业的要求; 能满足耐雷水平要求, 并尽可能降低双回乃至多回同时跳闸率; 走廊宽度不宜过大, 铁塔横担不宜太长, 施工、运行及维护方便; 同时, 尽可能优化杆塔结构, 以降低铁塔耗钢量; 还应对同塔多回路运行情况: 断线、倒塔、风偏以及雷击跳闸率、单回跳闸率、多回同期跳闸( 异名相故障等) 的跳闸率等进行深入调查、分析研究。     

电缆线路运行管理与对策

针对电力电缆线路运行特点和存在的问题,分析原因,提出了做好电缆线路保护有效标志及加强运行电缆线路定期或不定期检测、加强预试工作的防范措施。