玉林串补控制保护功能和动态性能RTDS试验

南方电网仿真实验室采用实时数字仿真(RTDS)方法,搭建了由RTDS、串补控制保护屏柜、功放、线路保护装置等构成的闭环测试系统,对玉林串补控制保护系统的功能和动态性能进行实时闭环试验。结果表明,玉林串补RTDS闭环测试系统建模合理,满足串补控制保护功能测试要求。尽管玉林串补控制保护在整体功能上满足技术规范基本要求,但存在部分保护动作值偏大及事件信息不完善等缺陷,需在投运前整改。     

超（特）高压串联补偿控制保护系统与线路保护接口方案

超高压串联补偿（以下简称串补）装置在国内应用时间相对较短,在实践中其与线路保护接口策略方面暴露出的一些问题值得改进。结合超（特）高压电网现状,探讨串补自动重投与线路重合闸配合方案。针对某特高压变电站高压电抗器保护和失灵保护不能退出本站串补装置问题,提出断路器操作箱三相跳闸接点启动退出串补方案和线路保护收远传开关量输入信号启动退出串补方案;并针对目前存在的串补热备用时线路单相瞬时故障串补自动重投问题,提出将线路过电压远传功能集成于线路保护装置的构想,引入全新的“线路失灵”保护理念,并提出一种全新的串补型线路保护方案。     

基于串补线路出串运行的保护配合方法

为解决短路电流越限问题，四川电网常采用线路出串运行方式，带串补线路出串运行时，延伸侧线路发生故障会对串补系统造成冲击损害，同时串补电容器组的存在可能导致线路跳闸时线路潜供电流和暂态恢复电压超过原有水平，导致线路跳闸后断口发生重击穿、重合闸失败、故障切除推迟甚至导致断路器的损坏。文中提出一种带串补线路出串运行的保护配合方法，在带串补线路侧加装远跳装置接收延伸线路跳闸命令，实现延伸线路联跳串补功能，解决延伸线路跳闸后串补电容导致潜供电流和暂态恢复电压增大的问题，同时避免了电容器组遭受冲击损害。现场试验表明，在延伸侧单相瞬时故障时，可正确快速旁路串补，并在线路重合后重投串补；在延伸侧相间故障时，三相旁路串补，满足工程应用。研究成果可解决串补线路出串运行的保护适应性问题。     

雷电流入侵时串补保护工作情况研究

串联补偿装置一般装设在500 kV变电站的进线侧,超高压输电线路容易遭受雷击,雷电流沿输电线路传播,对电气设备造成过电压损害.在EMTP电磁仿真程序中搭建输电线路及杆塔模型、串补装置模型、500 kV变电站模型,模拟雷电流经输电线路进入变电站,研究雷电流在串补装置上产生的过电压情况,并根据仿真波形分析串补保护装置的工作情况.得出串补装置的误动作原因在于装置本身的定值错误,或保护判据的逻辑错误,对实际运行的电力系统串补保护装置工作情况分析具有一定的借鉴意义.     

适用于110 kV线路的断线保护研究与应用

针对110 kV输电线路发生断线时,现有的线路保护装置存在不能正确切除故障的问题,从110 kV输电线路的断线情况出发,对各种断线情况进行了理论分析,基于RTDS搭建了典型的仿真模型,对理论分析结果进行了仿真验证。提出了在现有的线路保护装置基础上增加断线保护功能的思路,设计了断线保护逻辑,结合RTDS仿真测试环境对断线保护功能进行了验证,结果证明该断线保护能在110 kV输电线路发生断线时立即切除故障。     

分段串补控制保护系统的RTDS仿真技术及其应用

砚山串补是南方电网第一个采用分段结构的串补工程。为深入研究这个串补工程的功能及动态特性,搭建了基于RTDS的双端等值电源模型和一个闭环测试系统。闭环测试系统由实时数字仿真器、砚山串补控制保护装置、功率放大器以及实际的线路保护装置等组成。用测试系统详细地模拟了一个串补分段,对另一分段则采用RTDS模型库中的固定串补简化模型。该测试系统引入大功率功放,实现了对砚山串补的电容器不平衡电流保护功能考核。由于将实际线路保护装置接入串补的闭环测试系统,从而可以对砚山分段串补动态特性、串补与线路保护之间协调动作特性进行研究。     

基于模极大值的高压串补输电线路保护新方法的研究

提出了基于小波变换模极大值的高压串补输电线路保护新方法,该方法利用小波变换对高压串补输电线路两侧的电流信号进行分解,得到突变点的模极大值乘积符号,从而准确地区分内部故障和外部故障.在电力系统实时数字仿真器(RTDS)中搭建含固定串补和可控串补的广西500kV电网仿真系统,利用RTIDS对串补线路的各种内外部故障进行了全...     

基于多方向元件的串补线路协同保护新方法

串补线路故障特征的复杂性加大了保护装置可靠动作的难度,为提高串补系统保护可靠性,提出一种多方向元件相互配合的串补线路方向保护方案。该方案利用负序电流值及故障前后的测量电流相位差判断故障类型,针对不对称短路、三相短路及负荷变动分别采用负序、工频方向及突变量电压电流相角差判断保护装置是否动作。PSCAD仿真表明,在系统发生电压反向、电流反向、经过渡电阻接地以及负荷变化等情况下该保护方案均可准确判断故障位置,从而使保护装置正确跳闸。同时,该方案不受MOV不同导通状态的影响,具有较好的保护性能。     

用金属氧化物改进串联补偿电容器组的保护装置

对于设计高压串联补偿电容器组的保护装置中金属氧化物非线性电阻的应用,可使保护水平得到明显的改善。用这种保护方案,在线路故障期间不会完全失去串联电容补偿装置。可以预料,金属氧化物技术用作保护输电线路串联电容器免受过电压的保护装置,对今后设计串补装置的保护系统将起有利的作用。1951年美国首先应用串联电容器。从那时以来,装置的高压和超高压串补装置容量已经增加到1600多万千乏,安装在大约86个串补站内。     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

电力系统故障点触发及故障类型控制的仿真建模

继电保护装置动模试验过程中,动模仿真试验平台需要分别模拟电力系统中不同故障点及不同故障类型的运行工况。分析了电力系统仿真系统中常见的故障类型,提出了仿真系统中不同故障点触发以及不同故障类型模拟的控制逻辑。在Matlab/Simulink中搭建了35kV线路保护检测试验的系统模型,并搭建仿真试验算例进行验证,试验结果表明该控制逻辑是有效可行的。     

一起串联补偿线路跳闸故障的分析

针对某超高压500 kV串补输电线路因选区偏转而引起的三相跳闸事故,探讨了故障时串补保护和线路保护的动作行为。搭建与实际一致的仿真模型,代入现状运行方式下的具体参数,通过RTDS对模型进行数字模拟实验,分析发现,其保护动作行为符合设计原理和录波数据,当系统仅发生单相经过渡电阻故障,且串补仅B相MOV暂态导通时,选区确实会发生偏转,造成2套线路保护选相不一致,扩大事故范围。结合实例,深入研究串补是否投入情况下单、双回运行线路的单相接地故障,得出零、负序电流选区出现误选的条件,并给出可行的解决方案。     

砚山500 kV固定串补控制保护装置RTDS动态性能试验与系统短路试验研究

介绍了砚山500 kV固定串补的一次设备结构及其控制保护系统,对文山-大新交流输电系统进行了RTDS建模,并搭建了基于RTDS和控制保护系统屏柜的闭环仿真试验环境。按照试验方案进行了基于上述仿真环境的串补控制保护功能的动态性能试验,通过仿真的故障录波证实了控制保护功能的正确性。按照设计的系统短路试验方案在串补投运前进行了单相瞬时短路试验,通过将系统单相瞬时短路试验结果与RTDS仿真试验结果进行对比,不但考核了砚山串补设备及其控制保护功能的正确性,也证明了RTDS试验结果的可靠性。同时也为串补RTDS仿真试验和系统短路试验提供有益的参考。     

数字仿真在电网控制保护装置入网检测中的应用

为了研究电力系统全数字实时仿真装置(Advanced Digital Power System Simulator,ADPSS)在宁夏电网控制保护装置入网检测方面的应用效果,以2套典型线路保护为检测样例,搭建系统模型进行仿真后,通过外接物理接口与保护装置连接,从而检验其动作特性。测试结果显示2套线路保护在所有类型的模拟故障中均动作合格。结果表明:利用ADPSS进行的控制保护装置检测试验,仿真度高、实时性强,可为装置入网提供可靠的试验依据,为系统的安全稳定运行提供良好的技术保障。     

砚山500 kV固定串补控制保护装置RTDS动态性能试验与系统短路试验研究

介绍了砚山500 kV固定串补的一次设备结构及其控制保护系统,对文山-大新交流输电系统进行了RTDS建模,并搭建了基于RTDS和控制保护系统屏柜的闭环仿真试验环境.按照试验方案进行了基于上述仿真环境的串补控制保护功能的动态性能试验,通过仿真的故障录波证实了控制保护功能的正确性.按照设计的系统短路试验方案在串补投运前进行了单相瞬时短路试验,通过将系统单相瞬时短路试验结果与RTDS仿真试验结果进行对比,不但考核了砚山串补设备及其控制保护功能的正确性,也证明了RTDS试验结果的可靠性.同时也为串补RTDS仿真试验和系统短路试验提供有益的参考.     

RTDS串补模型参数校正及仿真测试

串补线路近端发生单相经过渡电阻短路故障时,线路两侧故障电流可能反向,纵联电流差动保护存在拒动的风险。分析了不同故障类型对串补线路纵联电流差动保护的影响,通过实测MOV参数并提取短路故障故录数据,对RTDS串补模型MOV参数进行了校正,确保了仿真模型的正确性。根据实际线路实测参数和网架结构搭建了RTDS检测环境及模型,并对国内主流线路保护厂家含串补功能线路保护进行了仿真测试。     

500 kV线路微机保护仿真培训系统的开发

为使继电保护工作人员在短时间内熟悉新型线路保护装置的使用及调试,设计了基于定值比较法的500 kV线路保护仿真培训系统。提出面向实际装置的思想,从装置的内部功能和外部特征两个方面完整地表达实际的装置,实现了线路保护装置的电力系统动态模拟试验仿真及保护调试仿真。应用测试表明,该系统具有很高的逼真度,对于不同的故障,线路保护仿真装置能正确动作。     

设备故障对同一变电站多套串补过电压保护装置参数的影响

在进行串补过电压保护设备参数设计时,一般只考虑不同的系统运行工况、不同的故障类型及故障时刻等系统因素,而很少考虑串补设备故障的影响,但在实际运行中串补设备故障的工况是存在的,而且对串补设备参数有直接影响。本文以南方电网百色串补站3套串补装置为例,利用最新电网数据及3套串补的设备参数和过电压保护配置,建立串补设备检修、保护误动及拒动等特殊工况模型,研究了在串补间隙误触发、拒触发、串补检修退出3种设备故障工况下,同一变电站多套串补之间参数的相互影响,并进行仿真分析。研究表明在进行串补主设备参数设计时,应适当考虑一套串补设备故障对其他串补过电压保护装置参数的影响。     

500 kV线路微机保护仿真培训系统的开发

为使继电保护工作人员在短时间内熟悉新型线路保护装置的使用及调试,设计了基于定值比较法的500 kV线路保护仿真培训系统.提出面向实际装置的思想,从装置的内部功能和外部特征两个方面完整地表达实际的装置,实现了线路保护装置的电力系统动态模拟试验仿真及保护调试仿真.应用测试表明,该系统具有很高的逼真度,对于不同的故障,线路保护仿真装置能正确动作.     

基于频域模型识别的串补线路保护方案

为解决目前带串补线路的距离保护可靠性和灵敏性不足的问题,提出一种基于频域模型识别的带串补线路的距离保护方案。利用最小二乘矩阵束方法,准确获取电力系统故障暂态过程中各频点的电压电流相量,通过列写基于分布参数的输电线路端口电压方程,构建串补输电线路全频带模型误差函数。利用全频带误差模型和工频量故障定位结果,识别故障点相对于串补电容的位置,若故障位于串补电容前,则直接驱动断路器跳闸;若故障位于串补电容后,则根据传统的电平检测逻辑动作。该方法仅利用单端量电气量,不受串补电容器和金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)(或称限压电阻)的影响,提高了串补输电线路单端量保护的性能。仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。