智能变电站站域后备保护的方案

综合近年来国内外智能变电站继电保护的研究方案,根据现有智能变电站的发展状况重新配置典型智能变电站的后备保护,提出了站域后备保护的配置方案以及基于站域信息下的快速故障定位原理和算法。基于方向比较原理的站域后备保护方案算法简单、流程简明,克服了传统后备保护在定值和时间上复杂配合的缺陷,可实现对站域范围内故障元件的快速、准确定位。最终的算例分析也验证了所提方案的可行性。     

110kV智能变电站站域式后备保护配置研究

基于智能变电站"三层两网"数据共享平台,提出一种110kV智能变电站全局式继电保护配置方案。该方案对线路、变压器、110kV母线等重要一次设备配置针对性的主保护,同时将全站后备保护系统集成,建立一种主保护与站域式后备保护间的配合策略,兼顾了后备保护的快速性和选择性,为智能变电站继电保护设计提供了新途径。     

基于图论的智能变电站站域后备保护跳闸策略

目前对站域后备保护算法研究已有一定的进展,但对相应跳闸策略研究还比较缺乏。针对这一空白,本文提出了一种基于图论知识的站域后备保护跳闸策略。根据智能变电站拓扑结构、站间连接关系及断路器状态信息,形成实时站内元件-开关关联矩阵和站间元件-开关关联矩阵,然后结合故障元件和失灵断路器的具体情况建立站域元件-开关关联向量,并通过关联向量识别出站域后备保护在实现近后备保护功能和断路器失灵保护功能时所关联的断路器。算例分析表明,所提方法可适用于主接线形式复杂和运行方式变化的智能变电站,能实现自适应最小范围快速切除故障。     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

适用于站域后备保护的智能变电站站间信息传输方案

要实现基于电流差动原理的智能变电站站域后备保护,需要获取相邻变电站的SV和GOOSE信息,为此研究了变电站之间的信息传输方案。满足带宽和实时性要求的SV传输方案有以下三种:借用光纤纵差保护装置转发的方案、采用专用数据转发装置的方案和广域以太网扩展变电站过程层网络的方案。经过性能对比分析,第三个方案互操作性好、数据带宽高,最适合于站域后备保护的实际应用。对第三个方案从SV数据的同步性、数据通道带宽、通信传输距离及可靠性、数据传输延时等几个方面进行了初步分析,表明采用该方案在智能变电站之间透明传输SV和GOOSE信息是可行的。最后指出了实用化过程中需要进一步研究的内容和可能存在的问题。     

一种基于相位相关电流差动的站域后备保护算法

传统站域电流差动后备保护,存在当比率系数单调变化时,区内区外故障的灵敏性呈现相斥变化的缺点;以及在区外故障CT饱和情况下保护误动的弊端。为了克服上述缺点,提出了相位相关电流差动的站域后备保护算法。理论分析表明其随着比率系数的单调增加,在区内与区外故障灵敏性都增加;而随着接地电阻的增大,其相较传统差动灵敏性提高;同时其还能克服传统站域电流差动在区外故障CT饱和情况下保护误动的缺点。最后利用PSCAD软件搭建了站域模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

新一代智能变电站站域保护调试技术研究

文章结合天津高新园110 kV新一代智能变电站的试点建设,介绍了基于IEC61850标准的新一代智能变电站的站域保护概念及其内容,研究分析了新一代智能变电站站域保护调试方法和关键技术,并给出了相关调试建议,为今后站域保护调试工作提供了一定的思路和经验。     

基于智能变电站的站域保护原理和实现

为了克服现有继电保护系统配置无法发挥智能变电站本身优势的缺点,该文针对三层式的继电保护体系架构,分析了智能变电站站域保护的功能、实现方式、算法及原理.基于反序网络中母线电压为零的特点,提出了并联电抗电流的出线故障性质判别新方法和基于反序网的双回线路故障测距方法.将高压线路并联电抗器电流引入线路保护,形成了智能变电站带并联电抗器线路保护的新方案.该保护方案具有通过所获取的信息弥补该间隔缺失的保护功能,从而能够快速切除故障.     

智能变电站站域保护二次检修

介绍了一个智能变电站站域保护的系统组成,给出了站域保护二次检修的校验范围、校验方法,以及投产试验和运行中出现的异常问题处理方法,对智能变电站站域保护的二次检修技术起到借鉴作用。     

智能变电站站域保护研究综述

综述了基于智能变电站网络化信息共享的站域保护的最新研究成果。分析了站域保护与传统继电保护的区别,指出站域保护可针对现有保护功能上的不足进行有效改善及补充。结合该领域的发展现况,系统介绍了集中(集成)式站域保护及分布式站域保护的应用现状和相关实例,并以集成功能、保护算法、跳闸策略、网络构架等方面为分析要点,探讨了站域保护研究的关键环节。就站域保护的应用优势及难点问题开展了评估,表明站域保护将是智能变电站继电保护未来发展的主要方向。     

基于相量集合的站域差动保护研究

针对智能变电站发展现状,分析了站域信息共享情况下,采样信息失步对差动保护的影响。在此基础上提出了基于相量集合的站域差动保护算法。该算法采用各支路的电流同步相量参引进行差动保护逻辑计算,依此计算出差动电流和制动电流,解决了由于采样信息失步导致的保护误动或拒动。最后,仿真结果表明,基于相量集合的差动保护算法在SV一定程度的失步情况下,差动保护的灵敏性和可靠性不受影响,能够保证站域差动保护可靠实施。因此,可以在新一代智能变电站站域保护装置上加以采用。     

一种智能变电站站域双差动保护方法

针对智能变电站差动保护方法整站保护方式的不足,提出一种智能变电站站域双差动保护方法。该方法通过双差动保护模式实现,即以变电站为主的大差动保护模式和以各变压器为主的两个以上的小差动保护模式,大差动保护模式为启动元件,任一小差动保护模式为动作元件,当两个条件同时满足时,差动保护出口动作。该方法既能全面保护变电站,又能有针对性地关闭故障变压器,有效缩小对用电用户的影响范围。     

新一代智能变电站站域保护研究应用

结合新建110kV浩村新一代智能变电站工程概况及可研意见,提出本站站域保护配置方案,在不改变主变及线路主保护配置方案的基础上,将站域保护作为线路、主变及母线等电气设备保护功能的补充,增强了保护可靠性,同时站域保护集成备自投、中/低压侧母线保护等功能,可减少二次设备配置数量。     

智能变电站站域保护控制装置的研制

站域保护控制装置通过通信网络实现全站的模拟量、开入量、开出量的全景信息共享获取,实现全站的保护和控制功能。文中重点介绍了基于全站功能集成的站域保护控制装置的硬件实现和软件实现。针对变电站改建和扩建带来的模型升级和功能扩展问题,采用"搭积木"组合方式实现智能电子设备能力描述(ICD)模型的灵活扩展,采用平台软件与应用软件模块解耦方式实现功能的可灵活裁剪。文中应用哈希算法对网络流量进行抑制,提出基于合并单元采样序号自学习调整秒脉冲宽度的方法,以及采用单一数据源失步不闭锁保护的方法。同时,提出基于全站主接线拓扑结构闭锁的简易母线保护、合闸于故障的加速保护和变压器死区保护联跳各侧的保护方案,优化装置的后备保护功能。通过对装置的动模、数据流量等测试结果表明,站域保护装置能够满足智能变电站的保护要求,证明其在智能变电站应用中的实用性和可靠性。     

智能变电站站域低频减载

针对传统低频低压减载装置无法获取负荷的实时状态信息,不能实现精确切负荷,不能充分利用负荷自身调节作用的不足,提出了智能变电站站域低频减载的框架和实现方案。通过站域信息共享,准确获取负荷的实时信息;综合负荷的重要性、实际功率、单位停电损失和频率调节系数将低频减载问题转化为一个多目标优化问题,通过线性加权法将多目标优化问题转化为单目标优化问题。实例仿真验证了文中所提出的站域低频减载策略正确性和优越性。     

智能变电站集中式站域保护系统的可靠性分析

集中式站域保护作为一种新型保护系统,其构建模式与传统保护系统存在较大差异。根据集中式站域保护的结构和运行特点,综合考虑各组件的失效和修复过程以及站域保护系统的容错功能,建立集中式站域保护可靠性分析模型和间隔等效可靠性模型。利用故障树和蒙特卡罗仿真相结合的方法,计算集中式站域保护系统可靠性指标,并与传统保护系统的可靠性指标进行了对比分析。     

基于有限交叠多分区的站域后备保护方案

站域保护可方便获取站内电气量,因此提出一种基于有限交叠多分区的站域后备保护方案。根据作用域范围将站域划分为母线-线路融合区、母线-变压器融合区、多元件协同融合区3类有限交叠分区。根据各分区可能出现的故障情况,设计了每个分区的动作方案。当站域范围内发生故障且主保护拒动时,通过不同的有限交叠分区之间的协调配合,可选择性地快速隔离故障。实际变电站故障案例分析结果表明,该方案解决了传统阶段式后备保护动作时限长的问题,有效改善了高中低压元件的后备保护性能,简单灵活、可靠性高。     

基于改进证据理论融合的站域后备保护算法

针对站域后备保护(SABP)信息同步性要求高和容错性低等问题,提出了一种基于改进证据理论融合的SABP算法。首先,SABP装置根据全站各线路两端传统主/后备保护和方向元件动作情况识别疑似故障线路,并由各疑似故障线路两端保护信息构成证据融合信息域。然后,搜集证据融合信息域内的主/后备保护和方向元件动作信息,经预处理后形成证据组并计算各证据的基本概率赋值,利用改进证据理论对证据信息进行融合判断来实现故障线路的识别。算例仿真表明,该SABP算法具有无需信息同步、站域信息交互的通信量小和信息容错性高等特点,能有效改善SABP性能。