The research and the development of the wide area relaying protection based on fault element identification

The urgent problem of the relaying protection in the modern AC/DC hybrid connected grid and the development of the wide area communication, the information process and the intelligent technology powerfully promotes the development of the technology of the wide area relaying protection (WARP), which has become a research hotspot that attracts extensive attention. Originated from the basic concept of the wide area relaying protection, this paper analyses the advantages, the effects and the functions of the wide area relaying protection. The two main approaches to realize the wide area protection, which are on-line adaptive setting (OAS) rinciple and fault element identification (FEI), are introduced in this paper. Aimed at improving the performance of the backup protection, the research content and the technology demand of the wide area protection are proposed, meanwhile, the basic principle and the algorithm of the fault element identification are introduced. At last, the scheme of the limited wide area relaying protection based on the existing pilot channel of the main protection is discussed.     

The research and the development of the wide area relaying protection based on fault element identification

The urgent problem of the relaying protection in the modern AC/DC hybrid connected grid and the development of the wide area communication, the information process and the intelligent technology powerfully promotes the development of the technology of the wide area relaying protection (WARP), which has become a research hotspot that attracts extensive attention. Originated from the basic concept of the wide area relaying protection, this paper analyses the advantages, the effects and the functions of the wide area relaying protection. The two main approaches to realize the wide area protection, which are on-line adaptive setting (OAS) rinciple and fault element identification (FEI), are introduced in this paper. Aimed at improving the performance of the backup protection, the research content and the technology demand of the wide area protection are proposed, meanwhile, the basic principle and the algorithm of the fault element identification are introduced. At last, the scheme of the limited wide area relaying protection based on the existing pilot channel of the main protection is discussed.     

基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型

针对广域保护系统对信息交换类型和交换方式的不同要求,讨论了基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型,主要解决通信一致性和不同装置之间的互操作性问题,并从上层确保数据通信延时和可靠性满足广域保护系统要求。讨论了通用变电站事件GSE的报文结构和通信机制,提出用GSE中的GSSE传输状态量信号、用采样测量值传输类模型传输模拟量的观点和一般方法。     

基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法

随着电网的日趋扩大化与复杂化,基于广域多点信息的广域继电保护系统在向工程实际化转变的过程中越来越受到通信水平的制约。基于广域继电保护系统有限性的思想,对复杂结构的电网进行有序的区域划分,并将故障的识别与保护的动作在各个区域内完成,减小了对通信系统的压力。针对已划分的保护区域,提出了基于故障方向信息比较原理的区域故障识别算法,利用故障时方向元件判别的故障方向,经简单的运算,判断故障的位置。以IEEE10机39节点系统为例,对保护区域进行了划分,并对其中一个保护区域内的故障情况进行了仿真验证,其结果验证了故障识别算法的可行性。     

Power differential based wide area protection

Current differential based wide area protection (WAP) has recently been proposed as a technique to increase the reliability of protection systems. It increases system stability and can prevent large contingencies such as cascading outages and blackouts. This paper describes how power differential protection (PDP) can be used within a WAP and shows that the algorithm operates correctly for all types of system faults whilst preventing unwanted tripping, even if the data has been distorted by CT saturation or by data mismatches caused by delays in the WAP data collection system. The PDP algorithm has been simulated and tested on an Iranian 400 kV transmission line under different fault and system operating conditions. The proposed operating logic and the PDP algorithm have also been evaluated using simulation studies based on the Northern Ireland Electricity (NIE) 275 kV network. The results presented illustrate the validity of the proposed protection.     

电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

从需求看微机保护的发展

计算机已给继电保护领域带来重大变革 ,也使人们对继电保护设备寄予了更大的期望。从电网生产运行角度出发 ,对运行、维护、厂站自动化、生产改造等诸方面对微机保护能实现的功能做了有益的探讨。     

基于面向对象的智能继电保护装置的软件设计

提出了以数据为基础的面向对象技术应用在智能继电保护装置中的新思路,详细介绍了这种思路的工作原理、实现过程、应用实例和功能特点。     

继电保护系统状态评价研究综述

为了适应智能电网建设安全、高效的核心要求,对继电保护系统状态评价研究进行了综述。重点关注继电保护系统的状态划分、隐藏故障的诊断方法、风险分析三方面的研究进展,分别从诊断方法、评估模型、风险评价指标与基础数据来源等方面比较了研究成果的优缺点,指出进一步研究应围绕构建继电保护状态指标、研究在线诊断技术、提出信息接口标准等方面展开。     

应对电网灾变的有限广域智能保护初论

2008年初我国冰雪灾害造成电网大范围停电和严重破坏,对热点研究的广域保护课题提出新的要求:在以往重点研究大电网稳定破坏事故中保护适用性的基础上,还必须应对极端自然灾害导致网架破坏而引起的特殊问题.有限广域智能保护的基本理念是以提高电网安全第一道防线的性能为着眼点,利用有限广域信息与人工智能技术,研究能适应复杂大电网并对各种电网灾变具有自主应对能力的一种新型电网保护系统.介绍有限广域智能保护的关键技术,将有助于从原理性探索向应用研究的转化.     

关于新形势下继电保护检修策略的几点思考

分析了当前继电保护工作所面临的形势和继电保护检验工作中存在的主要问题 ,讨论了保护检验的目的、过度检修的副作用、简化检验项目、延长检验周期等问题。建议尽快修订有关规程 ,研究制定新形势下的继电保护检修策略     

一种基于软实时通信的广域保护原理

根据传统系统实时性的划分方法,同时考虑通信满足传输时限要求的能力,把广域保护通信实时性划分为硬实时系统、软实时系统和非实时系统,分别介绍了3种通信方式的概念和特点。分析了软实时系统相对于硬实时系统的优势,说明软实时通信技术更能满足广域保护的要求。提出基于软实时通信和参考相量同步法的广域差动保护,介绍了这种保护的采样同步原理和保护原理。该保护可用于线路后备保护,有助于解决短线路距离Ⅲ段难以整定配合的问题,也可以作为区域电网的总后备保护。     

广域保护的研究与实现

将广域保护研究与实现的全过程进行技术总结。     

从剖析五个110kV变电站看继电保护之薄弱环节

通过对几个典型 1 1 0kV变电站多次事故的剖析 ,从保系统、保主设备的观点 ,针对现有继电保护状况提出了一些建议和措施 ,供从事变电站继电保护设计、计算和运行管理人员作参考。     

基于广域信息的继电保护实时评价研究

继电保护运行状态监测和状态检修是提高继电保护运行可靠性的重要手段.提出了一种基于广域信息的继电保护实时评价方法,并进行了实时评价系统的研制.实时评价系统通过获取电网调度系统、保信主站和故障录波器主站的信息,对每次继电保护的动作行为进行全局性实时评价、状态评估并生成相应报告,大幅减少了事故分析的时间,增加了事故分析的广度...     

广域保护系统功能与可行结构分析

广域保护系统通过收集和分析电力系统广域信息、评估系统的状态,可以实施针对多种系统扰动的多重系统保护,比传统特殊保护系统更加灵敏有效。但是广域保护概念的滥用阻碍了该技术的推广和发展,本文探讨了广域保护的定义,将其限定于针对系统广域扰动的保护和控制而把对电力设备的保护排除在外,以突出广域保护在系统保护领域的优势。文中对比了分散式和现有的集中式的广域保护系统结构,认为前者可以获得较高的可靠性但是不能做到全局最优控制,后者利于实现全局最优控制,但是对控制中心设备性能要求很高。因此,本文提出一种改进型的集中式结构-     

继电保护设备可靠性评估的数学模型及应用

状态检修作为一种检修模式正在电力生产中逐步开展。针对实际应用中继电保护设备状态评估的需求和不足,通过对相关二次设备组成和运行特点的分析,提出一套有效的评价策略和典型的数学模型,在实践中按照具体设备的情况灵活配置运用,具有严谨、准确、操作性强的特点,能够适应当前继电保护设备状态检修的需要。     

基于"三道防线"的广域保护系统及算法研究

为满足大规模互联电网对运行安全性和可靠性的要求,防止发生大规模系统崩溃事故,提出了一种基于“三道防线”的广域保护系统,在借助电力通信系统条件下可获得电力系统广域保护的运行信息,针对不同的运行阶段采取不同的保护和控制措施,使原有的各条防线不再独立运行,而是相互配合协调动作。广域保护系统运行信息的获取使性能优越的保护和控制算法成为可能,为此,进一步提出基于保护元件——智能电子装置(以下简称IED)关联系数(kr)和动作系数(ka)的广域继电保护算法,算例结果分析表明,该算法能够快速、准确地判断故障位置,并能够克服IED拒动带来的动作延时过长、切除线路范围过大等缺点,大大提高大规模互联电网运行的安全性和可靠性。     

基于广域保护系统的距离后备保护整定方案

电网中发生潮流转移现象后,受影响的输电线路会承受大量的转移负荷,进入过负荷运行状态。距离保护后备段的整定要求躲开线路正常运行时的最小负荷阻抗,因此潮流转移带来的线路过负荷将会对距离保护后备段带来显著影响。针对这一情况,提出了一种能够应对潮流转移情况的距离后备保护整定方案。该方案基于广域保护系统,利用WAMS可测幅值与相角的特点快速计算线路的视在阻抗值。然后根据线路视在阻抗的变化幅度确定线路所承受的转移负荷比例,针对线路不同的过负荷状态进行与之对应的后备保护整定值调整,既防止过负荷线路上的后备保护发生误动,又使后备保护保有正确识别短路故障的能力。最后将整定信息与负荷波动情况上传至调度中心,为调度中心进行负荷控制提供辅助决策,并依据调度中心的决策进一步调整后备保护的整定值,直至线路恢复正常的负荷输送状态。以新英格兰10机39节点系统为样例,采用BPA仿真验证了该方案的有效性。     

TSC型无功静止补偿装置非同期投切对继电保护的影响分析

探讨了晶闸管开关投切电容器（ＴＳＣ） 型的无功静止补偿装置因晶闸管开关过零平滑投切而产生的不平衡现象,定量分析了在特定条件下不平衡量的大小,同时研究了这种不平衡对继电保护装置的影响。