一种基于电流突变量的故障选相新方法

针对现有选相方法不能同时识别所有故障类型以及电流突变量选相在弱电源侧灵敏度不足的问题,提出一种新型电流突变量的选相方法。该方法首先根据保护安装处各相故障电流与其余两相故障差流之间的比例关系,构造故障相别选择系数,然后,通过分析该系数在各种故障情况下呈现的不同特征,实现故障选相。仿真结果表明,该方法能够在故障发生1个周波内快速准确地判断故障相别,对各种类型故障均具有较高的灵敏度,且不受故障位置、过渡电阻及负荷电流的影响,具有较高的可靠性。即使在发生发展性故障情况下,该方法仍具有较好的选择性。同时,该方法对弱电源侧选相具有足够的灵敏性。     

同杆并架双回线保护选相实用算法的研究

对高压同杆并架双回线保护现状进行分析,阐述了不同类型保护在双回线故障时的判别情况,总结出传统保护算法的优缺点,研究了同杆并架双回线故障特点及选相的原理,提出了一种实用的故障稳态量选相算法.以一次220 kV同杆并架双回线路跨线故障为例,对故障进行分析,分析结果与实际故障情况一致,验证了算法的可行性.     

基于最小二乘法的模糊故障选相相关分析研究

提出了一种基于最小二乘法的模糊故障选相序分量的相关分析法。首先提出基于电流相关分析的选相算法,并分析其优势和不足,然后在其基础上提出基于模糊理论电流与电压相结合的选相算法,有效的解决了在发生转换性故障出现的误选现象,最后通过PSCAD仿真验证了该综合选相方案的有效性,大大提高了在高阻接地时选相的灵敏度和两相接地短路的可靠性。     

适用于双馈风电场联络线故障选相方法

双馈风电机组复杂的故障电流特性使得应用于双馈风电场联络线上的传统选相元件性能严重劣化,难以满足双馈风电场联络线保护与重合闸的选相需求。根据双馈风电机组的低电压穿越控制策略,分析了传统选相元件应用于双馈风电场联络线面临的缺陷。提出了基于相间电压突变量和相电压突变量幅值比较的故障选相新方法。根据双馈风电场侧保护安装处相电压突变量与相间电压突变量之间的比例关系,构建了故障相别选择系数,并利用故障相别选择系数在不同电网故障类型下的特征,以实现故障选相。仿真结果表明,所提选相元件可以可靠地选出故障相。     

基于暂态能量比的交流输电线路故障选相方法

针对传统利用小波变换等方法获取暂态能量实现故障选相存在算法和选相判据复杂的问题,提出一种利用故障分量构建暂态能量的输电线路故障选相方法。该方法从电压、电流故障分量角度构建三相暂态能量比和零序暂态能量指标,通过将这些指标与相应的阈值比较,完成故障选相。基于某实际系统动模试验的故障录波数据验证了方法的有效性;并通过PSCAD/EMTDC搭建典型双端电源输电线路仿真模型,验证了所提选相方案可以不受故障点位置、故障初相角等的影响,可耐受更高的过渡电阻。     

利用基波相量变化率的快速选相方法

针对目前选相方法不能快速、可靠识别所有故障类型的问题,提出了利用基波相量变化率的故障选相方法。线路发生短路故障后,故障相基波电流相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值迅速增大,而非故障相基波电流相量变化率变化较小;如果发生接地故障,零序电流基波相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值也会迅速增大,否则其值在零附近波动。依据不同类型故障中基波电流相量变化率的特征能够快速、可靠识别故障相。利用PSCAD/EMTDC仿真数据对算法进行测试,仿真结果表明:算法能够在故障后四分之一周波内准确判断故障相,具有较高可靠性。     

基于高频暂态分量进行相关分析及模糊推理的选相新方法

提出一种利用故障分量中高频分量实现故障选相的新原理。该原理直接利用电流互感器饱和前传变的暂态高频电流,使用小波提取相应频段暂态信号特征,对提取的信号特征进行相关分析,使用模糊集合对相关系数的隶属度综合评判进行选相。用该原理实现的选相装置可以配合基于暂态量的单端保护使用,具有超高速的特点,且不受过渡电阻、故障初始角及系统振荡的影响。对于三相换位不完全造成模量不平衡的情况也能进行正确选相。对某典型500 kV线路进行各种故障类型仿真,取得了满意的效果。     

基于相关分析的同杆双回线突变量选相新方法

针对同杆并架双回线发生跨线故障时正确选相难的问题,在对跨线故障单侧同名相故障分量进行相关度分析的基础上,提出了一种新的基于单侧双回线相电流的选相元件.该选相元件通过比较单侧同名相相电流突变量的相关度及突变量幅值大小实现选相.该方法半个周期就能快速正确选相,算法简单,具有较好的鲁棒性,且易于与现有距离保护相配合.仿真结果...     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发,分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质,针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题,提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。     

新型线路保护选相方案

通过对故障前数据的有效处理和选相过程的优化,延长了补偿电压突变量选相元件的工作时间,使之可在整个故障过程中发挥作用,并可在系统无振荡时的各种工况下正确指示故障相;通过所设计的保持元件和方向元件,克服了电流突变量选相结果无法有效保持且无方向性的缺点,提高了选相正确率;提出了综合电流选相原理,解决了一些稳态量选相元件在特殊工况下无法正常工作的难题;在对各种选相原理进行优化配置的基础上,设计并实现了一种性能突出的新型选相方案。     

平行线路跨线故障选相元件的动作分析

同走廊架设平行线路广泛应用于输电系统中。与单回线故障相比,跨线故障的故障特征发生变化,因而传统选相元件存在错选故障相的风险。考虑平行线路之间的零序互感作用,提出分别利用戴维南等效和构造存在耦合的复合序网络计算跨线非接地故障和接地故障时故障点处的序电流,进而分析选相元件的动作情况。以两端无电气连接的同杆并架双回线为例,通过对不同跨线故障类型情况下序电流关系式的分析,得出了零序负序电流选相元件的选相情况在跨线非接地故障时仅与故障类型有关,在跨线接地故障时不仅与故障类型有关,而且与回线间互感作用的强弱及零序、正序等值阻抗的比值有关;相电流差突变量选相元件通常情况下能够正确选相的结论。PSCAD仿真结果验证了跨线故障分析方法及选相元件分析结果的正确性。     

谐振接地系统两点同相接地故障暂态特征及选线

针对配电网两点同相接地故障选线准确率低的问题,依据零序电流和零序电压的暂态特性,提出一种适用于谐振接地系统两点同相接地故障的选线新方法。首先,建立并简化两点接地故障等效零序网络,推导各线路零序电流暂态量和母线零序电压暂态量的关系式,分析得到两点同相故障的暂态特征。其次,通过函数拟合得到各线路的零序对地分布电容和故障过渡电阻,利用故障线路过渡电阻远小于健全线路的特征,并结合线路始端零序电流暂态量与纯容性电流暂态量的差值大小,形成选线判据。最后,分别对不同工况下的两点同相接地故障进行了仿真,结果表明所提方法可准确同时选出2条故障线路,且适用于高阻故障。     

基于行波模值比值与极性的选线选相法

鉴于小电流接地系统β、γ模量行波选线判据繁琐、相电流行波选线不能确定故障相,文中运用初始行波选线研究结果,推导β、γ模量比值关系式,结合相电流行波选线原理,综合提出一种新型的选线定相的方法,该算法通过判定相电流初始行波及两模量模极大值比值和极性进行在线分析,能更快更准选线定相,适用于安装有两相或三相TA的系统,满足不同现场的情况,最后通过仿真验证了本方法是正确有效的。     

基于EMD的提取直流分量的输电线路故障选相研究

电力系统发生故障时,由于线路电感的存在,故障暂态信号中将含有大量的衰减直流分量,该直流分量刚好可以用于故障选相。选用京津唐500 kV输电线路的实际参数,建立EMTP/ATP系统仿真模型,产生故障数据,利用MATLAB编程,运用EMD提取直流分量,实现基于衰减直流分量的输电线路故障选相。理论分析和仿真验证表明,所提故障选相方法简单可靠,且不易受故障类型、故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响。     

基于电流行波能量和小波变换的输电线路故障选相研究

根据输电线路的故障行波进行故障相的识别,考虑故障时的电压初始相角对行波特性的影响,提出了针对不同电压相角区间的故障识别原理,即对线路故障进行分区讨论。利用小波变换的时频特性提取故障后各相a模电流的行波能量,根据不同故障类型中各相电流行波能量的相对关系确定相应的选相方法和判据。运用PSCAD/EMTDC得到的仿真结果表明,划分不同相角区间的思想和利用电流行波能量的相对关系进行故障选相的方法具有选相迅速、准确的特点,不受故障类型、故障时刻、接地电阻和故障位置等因素的影响,适应性良好。     

零序电流差动保护选相元件

针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能,但在同杆双回线跨线故障中可能误选相.利用六序故障分量的分析方法,分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征,给出了其相位比相方程.在此基础上,提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法,并给出了选相流程图.仿真结果表明,在双回线简单故障和跨线故障时,基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能.     

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。     

特高压输电线路自适应三相对称故障选相元件

针对特高压输电线路三相对称故障发展的特点,在详细分析三相对称故障选相要求的基础上,提出了自适应三相对称故障选相元件.该选相元件利用三相电流突变量,根据零序分量的有无自适应选择定值,判断三相突变量是否存在、是否相等.该选相原理考虑了特高压输电线路暂态分量的影响,能实现快速准确选相,且不受过渡电阻影响.所提出的选相元件在三相对称故障的选择上优于传统相电流差突变量选相元件.理论分析和仿真实验验证了该方法的正确性和有效性.     

一种基于功率增量的高压线路保护选相元件

准确有效的选相元件是高压输电线路实现选相跳闸及采用自动重合闸的前提.在给出功率增量的概念和被保护线路每相功率损耗增量计算公式的基础上提出了一种基于被保护高压线路功率损耗增量的高压线路保护选相新原理,应用于保护启动后第一次选相的选相元件.根据故障相功率损耗增量远大于健全相的特征,再结合零序电流辅助判据来得到选相结果和故障类型.该选相元件原理简单、不受系统参数变化的影响,弱电源侧具有相同的灵敏度,并具有很强的耐过渡电阻能力.EMTDC仿真结果表明,该选相元件能有效可靠地选出故障相,满足现场运行要求.