适应于电子式互感器异常的变压器不完全差动保护研究

电子式互感器异常将闭锁变压器差动保护,有可能导致变压器保护拒动,为提高变压器保护的可靠性,提出了一种结合采样异常判别与不完全差动的变压器保护技术,理论分析了电子式互感器采集器异常对变压器保护的影响,描述了数字化保护中采用的异常处理策略。利用变压器低压侧采集器状态来识别采样数据可靠性,适时将由高、中压侧组成的不完全差动保护投入,防止在低压侧开关柜故障时由于采集器错误标闭锁导致对低压侧区内故障失去保护。实验表明,适用于电子式互感器异常的变压器不完全差动保护动作快速可靠,是目前数字化变压器保护闭锁问题的有效解决方案。     

智能变电站中自适应同步的母线保护方案研究

采用电子式互感器母线保护的可靠性依赖于采样值同步,论述了目前智能变电站中母线保护采用的采样值同步方案。在同步标异常时,研究了合并单元自由采样的非精确同步方法及母线保护可以实现的最大同步误差,针对电子式互感器的应用,提出了优化母线保护原理和调整采样值差动关键参数的思路,分析最大同步误差对采样值差动原理母线保护的影响。在同步标正常和异常之间自适应切换同步方法和调整采样值差动保护原理及关键参数,保证母线保护采样值差动的选择性和可靠性要求,通过仿真分析了非精确同步时的动作行为。采用浮动门槛的方法,避免最大同步误差引起的不平衡电流越限闭锁,最终达到在同步标异常时母线差动保护不退出运行,提高了母线保护在智能变电站中应用的适应能力。     

基于电子式互感器采集单元异常导致继电保护连锁动作分析及防范

基于罗氏线圈型电子式互感器以其优良的性能得到了广泛应用,互感器输出弱电信号需要就地布置采集单元进行光电转化。本文分析了一起继电保护连锁动作过程,结合现场录波图及数字仿真技术,采用在高低温环境条件下进行动模试验,证明该型电子式互感器采集单元在高温及低温条件下输出信号极易发生输出异常。在此基础上给出了具体解决方案,通过在保护逻辑功能上引入数据异常闭锁判据解决采集异常造成的继电保护误动作,仿真实验结果证明该方案可靠有效,能够有效识别该型电子式互感器采集单元异常数据。     

输电线路复合差动保护方案

结合相量差动保护和采样值差动保护的性能特点,提出了输电线路复合差动保护方案。该方案依靠采样值差动原理在1个工频周期内可靠切除大多数较严重的故障,通过相量差动保护原理对轻微内部故障作出反应,同时引入制动电流判据,在严重外部故障时自适应增加200ms延时来克服电流互感器(TA)饱和对相量差动的影响。该方案无需配置复杂的TA饱和检测元件,保护判据成熟可靠。仿真结果表明,该方案的可靠性、灵敏性以及抗TA饱和性能均优于单一原理的差动保护。     

全光纤电流互感器独立双采样技术研究

介绍了全光纤电流互感器工作原理及配置现状,结合智能变电站继电保护的技术规范,提出一种基于电子式电流互感器独立双采样配置方案。独立双采样全光纤电流互感器采用时分复用技术实现两路相互独立的采样系统。试验结果表明独立双采样全光纤电流互感器达到0.2级准确度的要求,在任一路A/D采样系统发生故障时另一路A/D采样系统仍能稳定运行。该方案能满足智能变电站继电保护的技术规范要求,并且降低了全光纤电流互感器在变电站中的整体成本,对全光纤电流互感器的推广应用有着重要意义。     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

母线保护电流互感器断线判据的分析及改进判据

母线差动保护一般都配置电流互感器断线判断功能,以提高差动保护的可靠性。按照现有规范,当母线支路发生电流互感器二次断线时,需闭锁差动保护;当母联间隔电流互感器发生断线时,不闭锁差动保护。因此电流互感器断线判据的选择将影响母线差动保护的正确动作。从大负荷电流互感器断线、不完全电流互感器断线、高阻接地故障、单电源系统等多个角度分析现有母线电流互感器断线的判据存在的问题,并在此基础上提出了新的母线电流互感器断线判据:对于接入电压的母线保护,采用灵敏的电压判据作为辅助判据,对于无电压引入的母线保护,采用支路零序电流与差流的比值及差值作为辅助判据。试验结果表明,所提判据能够准确有效地识别电流互感器断线与故障,当发生电流互感器断线时,可靠闭锁差动保护,而当母线发生故障时,不会影响差动保护的快速性。     

基于二次电流下降的电流互感器饱和判别方法

基于电流互感器饱和后二次电流突然下降的特点,提出了一种新的电流互感器饱和判别方法———电流下降法。EMTP仿真结果表明,区外故障时该方法能可靠闭锁电流差动保护,区内故障时则能快速开放差动保护,且解决了电流互感器饱和情况下同名相转换性故障差动保护的开放问题。该方法性能优越,特征清晰,判据逻辑简单。     

电子式互感器输出双A/D不一致解决方法研究

针对电子式互感器研发过程中采样值接收装置发双A/D不一致告警,且不同接收装置的判断结果不同问题,提出采用高精度电子器件提高电子式互感器本身输出采样值精度的解决方法。对于不同的双A/D不一致判据,从实用性分析各计算方法的差异,并通过比对同一段采样值数据不同方法的计算结果,给出不同计算方法定值设置的参考意见。     

电子式互感器对线路差动保护的影响及应对方案研究

分析电子式互感器给线路差动保护带来的影响,提出线路差动保护采样数据同步方案,可为应用电子式互感器的变电站提供参考。     

基于差电流半周积分特征的电流互感器饱和识别方法

电流互感器(CT)饱和是影响差动保护可靠性的关键因素之一。单一的CT饱和识别方法难以兼顾各种复杂情况,需研究多样化的辅助识别方法。通过理论分析和录波数据仿真发现,差动电流的滑动数据窗半周积分结果,在区内故障时呈现单调递增特性;而在区外故障CT饱和时则呈现明显的拐点,变化趋势为先增大后减小。据此,提出一种基于差电流半周积分特征的CT饱和识别方法。并以该方法为基础设计了实用化判据和差动保护的闭锁方案,适用于变压器、母线及传输采样值的输电线路差动保护。对采用该方案的智能母线保护进行RTDS实验,结果表明所提出的识别方法和整体方案,能明确区分内部故障和CT饱和,在转换性故障时也可以快速开放。该方法可以作为时差法的有益补充,有利于完善差动保护抵御CT饱和的能力。     

一种防止变压器纵差保护区外故障误动的新方法

在对电流互感器饱和进行理论分析的基础上,基于对差动电流采样值波形特征的识别,提出了一种防止变压器纵差保护区外故障误动作的新方法。该方法通过面积比较法和相位比较法两个判据,不仅能有效地区分内、外部故障,从而在区外短路且电流互感器严重饱和情况下对纵差保护实现实时闭锁,而且在闭锁时间段内能利用相位比较法有效地对系统进行监测,当发生区外转区内故障时适时解除闭锁信号,开放保护。判据利用了故障后第1周期的数据,不会影响比率制动特性的动作时间,计算简单,易于实现。大量仿真结果证明了该方法的有效性和正确性。     

基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据

为解决目前直流线路差动保护动作时间过长的问题,提出了一种基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据。分析了差动电流的频谱特征,由分析可知区内故障时差动电流含有较多直流分量,区外故障时差动电流含有较多50 Hz和100 Hz分量,根据这一区别设计了闭锁判据。该判据能够有效识别区内、区外故障,且具有可靠性高、对采样频率要求较低等优点。基于某实际直流系统建立了EMTDC仿真模型。仿真结果表明,该判据能够在区外故障时闭锁差动保护,提高了保护的可靠性。     

一种基于Hausdorff距离算法的电流互感器饱和识别策略

为解决电流互感器(TA)饱和导致的线路电流差动保护误动问题,提出一种基于Hausdorff距离算法的电流互感器饱和识别策略。首先,分析了电流互感器的饱和特性,指出现有饱和识别方法的问题。然后,基于电流互感器正常电流波形和饱和电流波形的特征,引入了在几何建模、图像识别等领域广泛应用的Hausdorff距离算法,提出了TA饱和识别判据,该判据能在线路区外故障发生互感器饱和时可靠闭锁电流差动保护,在区内故障时可靠不动作。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明,所提TA饱和识别策略能有效识别不同程度的电流互感器饱和,识别快速且准确性较高,具有一定的工程借鉴意义。     

一种防止变压器纵差保护区外故障误动的新方法

在对电流互感器饱和进行理论分析的基础上，基于对差动电流采样值波形特征的识别，提出了一种防止变压器纵差保护区外故障误动作的新方法。该方法通过面积比较法和相位比较法两个判据，不仅能有效地区分内、外部故障，从而在区外短路且电流互感器严重饱和情况下对纵差保护实现实时闭锁，而且在闭锁时间段内能利用相位比较法有效地对系统进行监测，当发生区外转区内故障时适时解除闭锁信号，开放保护。判据利用了故障后第1周期的数据，不会影响比率制动特性的动作时间，计算简单，易于实现。大量仿真结果证明了该方法的有效性和正确性。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

三相同时刻采样值电流差动保护

采样值差动保护具有对系统谐波不敏感和波形识别等优点，作为一种全新的涌流鉴别方案很快被应用到变压器中。但采样值本身的离散性使其存在轻微故障时灵敏度不足的缺点。该文就如何利用三相电流同时刻采样值构成新的电流差动保护判据进行探讨。新型差动保护计算差动电流和制动电流的瞬时值，充分、合理地利用三相电流在单个采样时刻的有效信息进行幅值计算，进而构造差动判据。显然该新型差动保护兼有两种差动保护优势。理论分析和动模试验表明，这种差动保护方案具有数据窗短、可靠性高、波形识别能力强、不受频率偏差影响的优点。     

基于站域信息波形形态比较的数据异常及CT断线闭锁判据

线路保护采样数据异常以及电流互感器(CT)断线是线路保护误动的主要原因之一。为解决线路保护误动作问题,提出了一种基于站域信息的波形形态比较线路保护数据异常及CT断线闭锁判据。利用母线进出线电流之间的等量关系,构造任意进出线电流的冗余数据;借助Hausdorff距离算法计算任意线路的实测数据与冗余数据之间的波形相似程度,并与整定门槛值比较,实现对区内故障以及数据异常或CT断线场景的准确辨区分。理论分析和仿真试验表明,当数据异常或CT断线时,闭锁判据能够可靠制动线路保护;当线路区内故障时,线路保护可靠动作跳闸,不会发生误闭锁。     

数字化变电站抗异常数据的方法

数字化变电站与常规变电站的一个主要差异是电子式互感器的应用.在变电站电磁环境的干扰下,电子式互感器偶尔的异常数据输出会导致继电保护动作行为的不正确,降低供电可靠性.文中针对电子式电流互感器异常数据的特点,提出了一种基于幅值比较的采样值检刚抗异常数据方法.仿真分析和实际工程应用表明,该方法可靠性高,同时又不影响保护动作速度.