PIC单片机在电站故障保护模块中的应用

故障保护是自备站供电系统中的重要部分,一旦发电设备发生故障,故障保护系统可在第一时间切除故障设备,确保设备平稳安全运行。本研究基于PIC单片机设计了一种电站故障保护模块,在系统阐述电站故障保护的类型的基础上,给出了相应的工作原理和系统结构,并确定了硬件设计流程及软件设计方法,经过实践应用,表明改模块可靠性和安全性较高,可完全满足电站故障保护的要求。     

基于89C2051与ST7538的低压电力线载波通信模块设计

设计了一种低压电力线载波通信模块系统,重点介绍了系统的实现过程.以89C2051为核心控制器,利用专用电力线载波芯片ST7538,设计并解释了系统的硬件连接;对ST7538电力线接口电路进行了设计,并对其中的发送放大电路及其电源控制、耦合电路的没计做了详细的描述;对模块系统做了软件设计.实验结果表明,该模块系统工作稳定、可靠.     

基于模拟检测的交直储充电桩测试仪的研制

阐述了一种基于数据可视化的充电站运行状态检测系统.该系统包括充电桩模块、智能保护柜模块、充电 出口模块、数据存储模块、终端数据传输以及数据处理模块,能实时监控储能电站的运行状态,显示各测试点的波形,为电动汽车交直储充电桩的模拟检测实验提供快捷、准确的测试环境和方法.     

电网继电保护动作仿真软件开发

结合电力网的实际结构及运行特点,利用定值判断法,采用面向对象的程序设计思想开发了基于图形界面的电网继电保护动作仿真系统.该系统可模拟电网在实际故障中的保护动作情况,通过调用故障计算模块得到故障下各保护处测量值,与系统保护整定值进行比较判断,得到保护仿真结果,实现对全网保护整定值的校验.提出了面向装置的距离保护整定值校验思想,保证了保护动作仿真功能的正确性和有效性.该系统通用性好、使用灵活,具有较大的实用价值.     

配电网接地故障信息管理系统

分析了接地保护运行中所遇到的问题,提出了配电网接地故障信息管理系统的概念和实施方案,介绍了该系统的性能、组成模块和运行效果.实践证明,该系统可以为接地保护评价提供客观标准,为中性点接地方式的选择提供参考,有利于配电网的安全可靠运行.     

基于DSP的船舶同步发电机微机保护

在船舶电站中的船舶同步发电机采用了以TMS320C206数字信号处理器(DSP)为基础的保护装置,可以实现船舶同步发电机的过载、外部短路、欠压和逆功率保护。装置硬件包括信号输入电路、CPU系统、人机接口和输出通道。选用TMS320F206 DSP,采集船舶同步发电机电压及开关状态,实时检测船舶同步发电机的故障电流和不正常状态,发出保护动作命令实现故障隔离;选用GAL16V8,确定各芯片的逻辑选通信号。软件设计中,采用全波差分傅氏算法消除衰减直流分量的影响;主程序包括初始化模块、保护逻辑判断模块和保护跳闸处理模块;中断服务程序分为定时器中断、采样中断和测频率中断。试验结果表明,该设计在电网品质恶劣的船舶电站同步发电机保护中具有较高的可靠性。     

HCM200直流控制保护系统“与逻辑模块”典型故障分析

针对换流站HCM200直流控制保护系统单一“与逻辑模块”导致的系统故障,参考金华换流站的故障案例、对某换流站同类故障进行分析与研究,提出该模块故障后可能导致的直流输电系统告警及保护后果,并且针对性地提出此类故障、隐患排查方法及改进措施。     

基于图形界面的发电机内部故障主保护整定系统

介绍了一套可视化的发电机内部故障计算和主保护整定管理系统.该系统采用先进的可视化编程技术,成功地将发电机内部故障主保护的信息集成到图形界面中来,实现了智能型的发电机内部故障主保护的管理系统.该系统基于VC++编程环境,统一以图形界面作为前台,通过接口访问后台数据库,提高了软件的通用性.重点介绍了软件各模块的功能和特点.软件通过把发电机内部故障的仿真计算和主保护的整定工作有机地结合起来,方便了整定工作的进行,同时提高了整定工作的准确性,具有很大的实用价值.     

基于 K60芯片的有限广域保护装置的设计

为提升现阶段含大量分布式电源的配电网继电保护系统性能,促进广域保护的工程应用,介绍一套基于广域保护原理,以 K60芯片为主控 CPU 的微机保护装置.该保护装置能与配电网自动化主站相配合,实现对故障的准确判断、故障地点的精确定位及故障区域的准确隔离.介绍该保护装置硬件系统中各模块的设计方案,阐述该保护装置软件系统的设计思路.从实际应用角度分析,该保护装置具有经济实用性。     

配网故障情况下电动汽车换电站V2G运行的主动控制策略

为减小电动汽车换电站V2G运行给配电网保护和自动化配置带来的影响,首先分析了换电站V2G运行对基于馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)的馈线自动化和重合器熔断器配合的馈线自动化故障处理过程的影响,然后根据造成影响的根本原因提出了换电站主动控制策略。该策略由2部分组成,一为换电站在架空线路和电缆线路配电网中的故障判别与应对策略,二为配电网故障情况下换电站中所有充放电机的协调控制策略。基于PSCAD软件搭建了馈线自动化仿真模型,并仿真分析了换电站采用主动控制策略时对馈线自动化的影响。结果表明,换电站主动控制策略有效减小了配电网故障期间换电站的输出电流,解决了基于FTU的馈线自动化系统中重合器重合闸失败和故障区域判断错误问题,以及重合器熔断器配合的馈线自动化系统中配合失效的问题,且在各种故障情况下控制特性较好。     

直流换流站换流失败引起继电保护不正确动作的分析及防范措施探讨

对因直流换流站换流失败引起220kV线路两侧突变量方向保护不正确动作的原因进行了分析。在故障分析过程中利用标准COMTRADE格式的故障录波数据对保护装置进行了故障再现及回放试验。通过分析和试验,引出了超高压交直流电网并联运行时,如何防范直流换流站换流失败引起高压交流电网中继电保护不正确动作的新课题,并进行了探讨,提出了有效的防范措施。文章认为:直流换流站换流失败对交流电网中高频突变量方向保护的影响较大,容易引起误动,面对纵联距离保护和纵差保护的影响较小,引起误动的可能性也较小。     

主变压器中性点间隙击穿零序保护误动分析与建议

某地区电网110kV系统发生单相接地故障时,引起升压站110kV出线零序Ⅰ段保护越级误动作。通过故障录波图和现场勘查,发现升压站不接地变压器中性点保护间隙击穿放电是事故起因,变电站保护装置定值配合及主变压器中性点保护间隙布置方面也存在问题。对此,提出了有针对性的防误动改进措施,现场应用效果良好。     

对三峡电站继电保护国产化的展望

对三峡左岸电站的继电保护进行了简单的回顾 ,对三峡右岸电站、右岸地下电站继电保护的国产化进行了展望 ,并结合三峡特大型机组和电站的特点 ,分别就发电机主保护、发电机定子接地保护、失步保护及失步预测、特大型变压器保护、50 0kV母线保护以及事故预测和非电量检测等几个方面对未来继电保护的发展趋势进行了阐述     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多,导致配电网保护级差配合困难,故障切除模糊,故障范围扩大。应用配电自动化系统,可解决这一问题并完成配电网自愈。目前,配电自动化多采用主站集中式,即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站,主站完成逻辑判断,进行策略下发,实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多,故障隔离时间通常在分钟级,在配电网络自愈时,需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化,通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端,实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构,故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案,通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合,实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构,做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用,取得了良好效果,有效解决了城区保护级差配合困难的问题,为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。     

基于故障关联系数的广域后备保护新方法

为了降低广域后备保护通信量,提高故障识别的容错性,提出了基于故障关联系数的广域后备保护新方法。在故障发生后,主站对子站上传的母线各序电压比例系数进行排序以确定候选故障线路。然后,主站向相关子站索取候选故障线路及其相邻线路的保护和方向元件的动作信息,用于计算线路的故障关联系数。最后,主站通过融合线路的故障关联系数并且和设定的门槛值进行比较来实现故障线路的识别。仿真算例表明,新算法广域通信量小,并且具有较高的容错性,可提高广域后备保护的性能。     

继电保护故障信息系统的工程应用

继电保护故障信息系统是目前电网故障分析和保护信息处理的完整解决方案,本文介绍了北京电网在建设继电保护故障信息系统过程中遇到的一些问题和总结的经验,并对该系统的主站、分站、子站3级结构和各部分的主要功能,以及子站接入广域网的方式进行了论述。     

继电保护及故障信息网络传输系统

继电保护及故障信息系统是一个分布式系统，是目前电网故障分析和处理保护信息的完整解决方案。文中简单介绍了继电保护信息主站和子站系统的结构和功能，分析了现有继电保护信息传输系统的不足。通过对信息传输系统和信息流向的分析，提出单子站多主站的概念，并结合电力系统数据网络技术体制，引出构建网络化继电保护信息传输系统的思路，提出基于光纤 SDH IP技术体制的继电保护信息网络传输系统方案，并分析了该方案的特点。     

逆变站交流出线保护近区故障方向判别方法

逆变站作为交直流混合电网的核心枢纽，其故障特性相较于传统同步机更加复杂。逆变站交流出线发生故障时，受逆变站故障特性影响，传统基于工频量的保护无法正确动作。通过分析逆变站交流出线两端系统故障特性差异，基于R-L模型时域微分方程算法，提出了一种新型方向元件。当逆变站交流出线发生短路故障时，直流系统侧提供的故障电流和受端交流系统提供的故障电流特性差异极大，通过计算测量电压降落和计算电压降落变化趋势的相关系数，所提方向元件可正确判断故障方向。分析表明，所提出的方向元件适用于逆变站交流出线线路保护，且在逆变站仅有一条出线的情况下仍能正确动作。仿真结果表明，该方向元件具有良好的保护性能，不受雷击、故障类型、逆变站换相失败等因素的影响。     

（18期已排）一种光伏电站送出线路自适应距离保护方法

针对光伏电站送出线路光伏电站侧距离保护受过渡电阻影响的问题,提出一种自适应距离保护方法。分析比较了过渡电阻对传统双侧电源线路和对光伏电站送出线路距离保护的影响不同原理,根据过渡电阻影响距离保护测量阻抗偏移相量图的几何关系推导出了一种新的自适应保护判据,该判据加入了自适应整定系数,且自适应整定系数仅依赖于附加阻抗倾斜角的获得。通过公式推导获得了倾斜角与故障线路两侧电流幅值比和相位差的函数关系,从而提出一种光伏电站送出线路自适应距离保护方法。最后,在Dig SILENT/Power Factory软件中仿真对比了传统距离保护和改进距离保护下不同故障类型下光伏电站侧距离保护动作情况。仿真分析结果显示,所提方法极大地改善了过渡电阻对光伏电站送出线路距离保护的影响,从而验证了所提方法的可行性。     

大型抽水蓄能电站10/0.4kV厂用变压器低压侧单相接地保护配置

针对大型抽水蓄能电站10/0.4 kV厂用变压器远离配电装置的特点,提出了利用变压器高压侧过流保护兼做低压侧单相接地故障时的保护.根据抽水蓄能电站厂用电接线和D,Yn11变压器的特点,建立一个单电源电力系统模型,假定变压器低压侧a相发生接地故障,利用对称分量法求得高压侧各相的短路电流表达式.根据实际工程中应用的变压器容量以及变压器与配电装置的距离,对变压器高压侧过流保护的灵敏度进行计算,灵敏度系数大于1.5,满足规范DL/T5177-2003的要求.最后根据计算结果,对距离配电装置4 km以内的2000 kV·A及以下变压器低压侧单相接地故障的保护配置作出了建议.