1000kV特高压输电线路保护的现状及发展

1000kV特高压输电系统由于其分布电容引起的故障暂态分量与500kV系统有本质的区别,因此研究1000kV特高压输电线路保护首先必须要研究1000kV特高压系统的暂态特性以及与500kV线路保护的区别。文章介绍了目前关于1000kV特高压输电线路保护研制过程中所关注的一些主要问题,如1000kV特高压系统暂态过程,特高压保护的关键技术问题等,对1000kV特高压输电线路保护提出了基于分布式模型的电流差动保护和距离保护测量原理。经过大量的动模试验验证：目前1000kV特高压输电线路保护完全能满足特高压电网安全稳定运行的要求。     

基于贝杰龙模型多点联合判断的特高压直流输电线路纵联保护

对于具有明显分布参数特性的特高压、长距离输电线路,分布电容电流对传统以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动保护的灵敏性及可靠性有很大影响。提出了基于贝杰龙模型,采用由一端电压、电流推算至另一端得到的电流以及由两端电压、电流推算至中点得到电流分别构造保护判据,形成了多点联合判定的纵联保护方案。保护判据采用比值的形式构造,使得区外故障下,其比值理论上为1,易于构造保护整定值且受故障电阻的影响小。大量仿真表明:考虑了超长特高压直流输电线路的分布参数特性,通过多点联合的判据,可以进一步减小分布电容电流对保护判据的影响,提高了长距离输电线路差动保护的可靠性。     

特高压输电线路保护的方案研究——纵联差动保护

根据特高压输电线路结构和运行特点,通过建立750kV特高压输电线路的RTDS实时数据仿真系统数学模型进行仿真,结合仿真数据介绍750kV输电系统的电气特征,着重分析了线路的电容电流、谐波分量、非周期分量等对分相电流差动保护的影响,并针对问题提出具体的对策,仿真测试结果表明,该文提出的差动保护方案解决了750kV特高压输电线路系统对差动保护影响,同时简要介绍了光纤差动保护的整体配置及实现方案。     

特高压输电线路保护的方案研究--纵联差动保护

根据特高压输电线路结构和运行特点,通过建立750 kV特高压输电线路的RTDS实时数据仿真系统数学模型进行仿真,结合仿真数据介绍750 kV输电系统的电气特征,着重分析了线路的电容电流、谐波分量、非周期分量等对分相电流差动保护的影响,并针对问题提出具体的对策,仿真测试结果表明,该文提出的差动保护方案解决了750 kV特高压输电线路系统对差动保护影响,同时简要介绍了光纤差动保护的整体配置及实现方案.     

模分量差动保护动作性能研究

传统分相式差动保护应用于特高压输电线路时,很大的分布电容电流导致其灵敏度和可靠性严重下降.利用模分量构成的模分量差动保护从原理上能根本消除分布电容电流的不利影响.该文对模分量差动保护的动作性能进行进一步深入研究.理论分析结果表明该保护动作性能基本不受分布电容电流的影响,具有高可靠性和高灵敏性,并且具有准确的选相动作能力,较强的抗过渡电阻能力和抗CT饱和能力.通过对晋东南至荆门1000kV特高压交流试验示范线路进行大量的EMTDC仿真,验证该保护的高灵敏性和高可靠性.     

750 kV及特高压输电线路的暂态电流研究

特高压输电线路分布电容大,分布电感小,电阻小,且传输距离远,故障暂态量大且暂态过程明显。研究特高压输电线路在故障和合闸过程中的暂态电流特征,对于分析保护的动作行为很有意义。针对750kV及特高压带并联电抗器的输电线路,采用简化模型推导了故障及合闸过程中的暂态电流公式。分析了影响暂态电流中自由分量频率和幅值的各种因素。大量ATP仿真验证了理论分析的正确性,并讨论了不同暂态情况下保护算法可能受到的影响。     

特高压长线路电流差动保护自适应电容电流补偿方法

分析了线路电流差动保护中两端各补偿一半电容电流的传统补偿方法,指出该方法在区内故障时存在受故障点影响补偿不精确、降低灵敏度的缺点。提出了一种自适应电容电流补偿方法,在保证相同的区外故障可靠性基础上,大大提高了区内故障的灵敏度。对一条1000 kV线路故障和电流差动保护进行了仿真试验,证明该自适应补偿方法的有效性和正确性,适合作为特高压输电线路电流差动保护电容电流补偿方法。     

特高压长线路电流差动保护自适应电容电流补偿方法

分析了线路电流差动保护中两端各补偿一半电容电流的传统补偿方法,指出该方法在区内故障时存在受故障点影响补偿不精确、降低灵敏度的缺点.提出了一种自适应电容电流补偿方法,在保证相同的区外故障可靠性基础上,大大提高了区内故障的灵敏度.对一条1000 kV线路故障和电流差动保护进行了仿真试验,证明该自适应补偿方法的有效性和正确性,适合作为特高压输电线路电流差动保护电容电流补偿方法.     

特高压分布电容对电流差动保护的影响分析及对策

在全球能源互联网的背景下,特高压输电技术迅速发展。特高压线路的分布电容对电流差动保护会产生不利影响,因此详细分析了分布电容对电流差动保护影响机理,并进一步分析了不同故障形式下动作电流的相角特征,进而提出了基于动作电流相角信息的电流差动保护动作逻辑。仿真结果验证了所提逻辑可以有效避免分布电容对差动保护产生影响。     

带并联电抗器的时域电容电流补偿算法

电容电流使特高压输电线路电流差动保护性能变差,采用常规的电容电流补偿算法,虽对电容电流进行了补偿,但仍存在线路区内故障时受故障点影响导致补偿不精确的问题。为此,提出了一种基于故障测距的时域电容电流补偿算法。该补偿算法利用了故障暂态特性,能补偿部分暂态电容电流,可在不提高动作电流门槛值的情况下保证电流差动保护的可靠性。对1 000 k V带并联电抗器的特高压输电线路采用该算法进行仿真,对电容电流进行了精确补偿,在保证区外故障可靠性的同时,大大提高了区内故障时的灵敏度,验证了该算法的有效性和正确性,可作为特高压输电线路电流差动保护的补偿算法。     

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。     

一种线路纵差保护新原理

针对超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,提出了一种从原理上完全不受电容电流影响的线路纵差保护新原理。该原理是选择线路两侧电流突变量的最大有效值与差动电流突变量的有效值进行比较来区分区内、外故障,无需考虑分布电容的影响因素。当空载合闸与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时差动保护能够准确动作。新原理思路简明,计算快速。经大量仿真实验验证该原理有效消除了分布电容电流对差动保护的不利影响,提高了差动保护的可靠性。     

超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型 ,分析了超高压长线各种故障情况下 ,分布电容对分相电流差动的影响 ,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况。仿真结果表明 ,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护 ,在各种运行工况下 ,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度 ,在同一工况下 ,故障分量差动比相量差动有更好的选择性     

特高压交流1000 kV示范工程故障电流谐波分析

根据国家电网公司提供的交流特高压示范工程二次系统研究用关键参数与边界条件,采用输电线路分布参数法,理论计算晋东南—南阳—荆门交流示范工程充电合闸、不同位置故障的电流谐波分布,了解特高压1000kV交流输电短路的过渡过程可能出现的现象及对继电保护的影响,对1 000 kV交流示范工程的继电保护研究具有一定的指导意义。     

基于数字滤波的分布电容电流补偿方法仿真研究

分析了在超高压输电线路中分布电容电流对差动保护的影响,并基于ATP仿真,通过数字滤波[1,2]对线路电容电流进行补偿,补偿后的结果表明,该方法简单适用,不仅增加了区内故障的灵敏度,也提高了其速动性.     

A Current Differential Relay for a 1000-kV UHV Transmission Line

This paper describes the principle of a new current differential relay developed for a 1000-kV UHV transmission line that is being constructed in China. The distributed capacitive current along the relatively long overhead line will have a significant effect on the relay performance and should be taken into account in the relay principle. The study results in a new current differential relay based on the steady state transmission line equations, in which the distributed capacitive current is inherently represented. Analysis is carried out for different practical situations where shunt reactors or series capacitors are present in the system for compensation. Laboratory tests show that the relay principle developed in this study can be used as a main protection scheme for the 1000-kV UHV transmission line.