超导故障限流器接入电网后单相接地短路距离保护整定的改进措施

当电力系统发生单相接地短路时,超导故障限流器的接入会对其继电保护尤其是距离保护产生很大影响,以电阻型超导故障限流器接入电网为例,首先分析系统发生单相接地短路时限流器的接入对接地距离保护的影响,然后提出一种新的距离保护整定方法,最后采用PSCAD/EMTDC软件搭建模型仿真分析,结果表明在新的整定方式下,测量阻抗误差大大降低,超导故障限流器可以与线路距离保护正确地配合使用。     

饱和铁心型超导限流器对电力系统保护的影响

作为超导技术最典型的应用方案超导限流器（SFCL）能改善短路电流随系统规模扩大而快速增长的严峻情况,保障电网的稳定以及电气设备的安全,但同时对继电保护装置的正常运行也带来了影响。本文首先简要介绍了饱和铁心型超导限流器的结构和工作原理,之后详细分析了在电力系统中加装SFCL后对电流保护、距离保护、零序电流保护和纵联差动保护造成的影响,并在此基础上提出修改保护的整定值以及提高对SFCL的设计要求等解决办法以消除其对上述保护的影响,为SFCL在电力系统中的实际应用提供了参考。     

SFCL接入电网对接地短路阻抗继电器接线的影响

以电阻型超导故障限流器接入电网为研究对象,着重分析了接入超导故障限流器给原线路距离保护接地短路阻抗继电器接线方式带来的影响,并提出一种新的接线方式.采用基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,通过设置线路在不同位置处发生单相接地短路故障,仿真在新的接线方式下,超导故障限流器与距离保护装置的配合使用效果.仿真分析结果表明:在新的阻抗继电器接线方式下,继电器能够正确反映故障点到保护安装处的距离,测量阻抗误差大幅降低,超导故障限流器可以与线路距离保护正确地配合使用.     

桥式超导限流器与电力系统距离保护配合问题研究及算法改进

随着对超导限流技术研究的不断深入,与电网匹配运行的问题被提上日程.针对桥式超导限流器与继电保护的配合问题进行研究,从理论上分析了桥式超导故障限流器对距离保护的影响;同时结合微机保护的特点,提出了一种从微机保护的算法中剔除投入超导限流器后所带来的影响的新算法.并通过EMTDC/PSCAD仿真,验证了该算法的有效性,从实际应用的角度提出了一种解决超导限流器与微机距离保护相配合的新思路.     

超导储能和超导限流器在电力系统应用中的比较

介绍了超导储能和超导限流器的发展现状和研究进程。针对它们在电力系统的应用情况,从稳定效果和控制方法方面比较了两者的优劣。超导储能和超导限流器都能有效地抑制电力系统功率振荡,其中,超导储能系统的控制复杂程度要高于超导限流器,但超导储能系统对电力系统的稳定效果要优于故障限流器。     

桥式超导限流器与电力系统距离保护配合问题研究及算法改进

随着对超导限流技术研究的不断深入,与电网匹配运行的问题被提上日程。针对桥式超导限流器与继电保护的配合问题进行研究,从理论上分析了桥式超导故障限流器对距离保护的影响;同时结合微机保护的特点,提出了一种从微机保护的算法中剔除投入超导限流器后所带来的影响的新算法。并通过EMTDC/PSCAD仿真,验证了该算法的有效性,从实际应用的角度提出了一种解决超导限流器与微机距离保护相配合的新思路。     

安装固态短路限流器后距离保护整定的改进方法

故障限流器在电力系统中应用时将对继电保护尤其是距离保护产生一定的影响。以带旁路电感变压器耦合三相桥式固态限流器为例,详细分析了其对距离保护产生的影响,提出了一种应用于装设固态限流器线路的距离保护整定新方法,并通过仿真验证了所提出的方法可以有效消除限流器对距离保护的不利影响。     

超导故障限流器抑制短路电流直流分量的仿真分析

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视.目前我国宁夏、上海、广州等电网普遍面临短路电流直流分量超标,系统保护装置难以可靠清除故障的状况,严重威胁电力系统的安全可靠性.基于此,本文提出使用超导故障限流器在限制短路电流幅值的同时,抑制短路电流直流分量的方法,缓解断路器的开断负担.目前超导限流器对短路电流直流分量的抑制效果及在高直流分量系统超导限流器的设计方法尚不清楚.因此,搭建了超导故障限流器模型,以330 kV系统为例,研究了不同直流分量时间常数下超导限流器阻值与直流分量的关系,提出了超导故障限流器失超阻值的优化设计方法.结果表明在不同的短路故障条件下,超导限流器对直流分量的抑制效果均非常明显,能有效提高系统的可靠性.     

桥式超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成.超导故障限流器与常规限流电抗器不同之处是:将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障时,超导线圈可以无时延地被自动串入线路,从而限制了短路故障电流,使得轻型断路器可以正常动作.通过PSCAD软件对超导故障限流器的运行特性进行仿真分析,证明超导故障限流器在电力系统中应用的意义与前景.     

含超导限流器的电力系统故障通用计算方法

本文将含超导限流器的电力系统中的各种故障（各种简单故障和任意复杂故障）统一处理成对原网对称修正与不对称修正的组合,将含超导限流器的故障电力系统分解成两大部分：第一部分是变结构无故障对称网络部分;第二部分是模拟故障并计及超导限流器限流作用的不对称网络部分,在此基础上,基于补偿法和相序参数变换技术,提出了一种快速计算含超导限流器的电力系统中各种故障的通用方法。这种方法不但将含超导限流器的电力系统中各种故障的计算方法统一起来,而且对故障类型没有限制,还可适应因故障和超导限流器的限流作用而造成的电力系统网络拓扑结构的变化。     

超导故障限流器对自动重合闸和继保的影响

随着电网容量的扩大,我国电力系统短路电流水平不断增加,需要在系统中安装一种有效的故障限流器——超导故障限流器(SFCL),以改善随着电力系统规模不断扩大而导致短路电流水平不断增大的严峻情况,提高供电的可靠性和系统的安全性与稳定性,而电力系统中装设的许多复杂的自动重合闸和继电保护装置的正常工作会被引入的SFCL阻抗变化特性影响。为此在概述了SFCL的原理和分类后定量分析了电力系统中不同位置安装的SFCL对系统自动重合闸和继电保护装置的影响,最后给出了不同SFCL合理的安装位置和SFCL安装后继电保护装置新的整定方法。     

超导故障限流器对继电保护的影响

超导故障限流器可以在限流的同时实现控制非故障线路电压跌落的目的。分析了超导故障限流器的动作会不会影响系统中原有继电保护装置的正常运行,以及如何与保护装置配合动作2个问题。对超导故障限流器会不会使原有系统的电压电流波形产生畸变作出了分析。为了验证分析的正确性,使用电力系统仿真软件PSCAD对其进行仿真,得出一些有益的结论。     

直流SMC铁心高温超导故障限流器的研究

分析了直流电力系统保护的发展现状,设计了一种铁心型高温超导故障限流器。为了尽量延长限流的时间,限流器的铁心采用软磁复合材料(SMC)。限流器在系统正常工作时对电力系统影响很小,当短路故障发生时,它会很快表现为大阻抗以限制短路电流。基于磁场有限元与电路耦合的计算方法,首先对限流线圈在短路过程中的非线性电感进行精确计算,然后结合计算结果,在电路仿真程序中计算短路电流。通过对比SMC与硅钢铁心材料限流器的限流情况,可以看出SMC铁心限流器对于直流电力系统短路故障的限流效果更好。在短路故障发生后8 ms时,该限流器能将短路电流限制到最大值的12%。     

一种新型桥式高温超导限流器的研究

围绕新型高温超导限流器(HighTemperatureSFCL)试验样机工程化,提出该限流器的改进拓扑方案———串电阻桥式高温超导限流器,分析其限流工作过程,并提出了优化设计目标。制作了220V/60A的试验装置,为10·5kV/1·5kA高温超导限流器的配电系统并网试验运行提供了理论和技术支持。     

一种抗暂态超越的集群风电送出线时域方程模型误差修正距离保护

双馈风电系统谐波含量高、频率偏移、弱馈性等故障特征造成传统工频距离保护存在适应性问题;时域距离保护在风电短距离送出线路中适应性较好,但在风电长距离送出线中受分布电容的影响易发生距离I段暂态超越现象。提出一种抗暂态超越的集群风电送出线时域方程模型误差修正距离保护。从长距离送出线距离保护适应性角度出发,分析基于集中参数线路模型的时域方程模型误差,提出基于时域方程模型误差的时域距离保护测量电抗修正方法,并考虑过渡电阻参数的影响,构建适用于集群风电长距离送出线距离保护动作判据。通过新疆某地区集群双馈/直驱集群风电送出线发生故障时的实验数据,测试验证了所提出的时域方程模型误差修正距离保护能较好地适用于各类型集群风电长距离送出线,有效地避免距离I段区外发生故障时的暂态超越现象,并且抗过渡电阻性能良好。     

Study of optimal combination between SFCL location and PSS type to improve power system transient stability

In this paper, authors present a method to select the optimal combination between the type of the power system stabilizer (PSS) and the location of a Superconducting Fault Current Limiter (SFCL) in an Electrical Power Grid (EPG) to improve the transient stability in case of fault. The angular separation between generators rotors when different types of short-circuit appears in the EPG is used as the main criterion of the proposed method to select this optimal combination. To complete the study, the optimal resistive value of the SFCL is evaluated to improve the global stability of the EPG. Results show that an optimal combination between the type of PSS, the location of SFCL in the EPG and the resistive value of SFCL exists in order to obtain the smallest variation of the angular separation of generators rotors, i.e. the best stability of the power system in case of fault.