TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿(TCSC)动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿(FSC)对距离保护的影响在主要方面是相似的,电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法，通过离散傅里叶变换，分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况，着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响，主要结论是：在非故障状态下，电压、电流波形畸变率均在允许范围内；故障状态下畸变率增大，对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法

含TCSC的输电线路故障测距是较为困难的问题，困难之处在于：TCSC的数学建模较为困难、TCSC安装处存在波阻抗不连续以及MOV启动和保护动作会对行波测距产生影响。此文在理论分析的基础上，提出了一种基于小波理论和新的相模变换的双端行波测距方法。利用搭建的含TCSC输电线路的电磁暂态模型，在经典N和Q值下TCSC动态和稳态工作条件下，针对不同故障位置、不同故障类型、不同过渡电阻和不同故障初相位等各种故障进行仿真，提取了线路两端电流行波的线模分量，并利用小波分析模块分析结果。仿真结果证实了该双端测距方法的有效性，TCSC的存在未影响到该行波测距方法的准确性。     

基于奇异值分解方法的FACTS交互影响分析

针对电力系统中多台灵活交流输电装置（FACTS）控制器之间可能存在的交互影响问题，以可控串联补偿器（TCSC）和静止无功补偿器（SVC）2种FACTS控制器为研究对象，提出了一种基于奇异值分解（SVD）的交互影响分析方法，定量分析了新英格兰10机39节点电力系统中同时装设TCSC和SVC时，2台FACTS装置之间可能存在的交互影响问题及电气参数对交互作用的影响。时域仿真结果验证了所提出的方法的有效性，表明电气距离的改变对TCSC与SVC间的交互作用有着较强的影响，增加电气距离，交互影响变弱，缩短电气距离则会加重两者之间的交互影响。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(下)TCSC的触发控制方式对电力系统暂态特性的影响

在文献［１］基础上，描述了TCSC触发控制方式，分析比较了各种控制方式下TCSC对系统暂 态行为的影响，提出了TCSC新的等间隔触发控制策略。与固定触发角的分相控制方式相比， 等间隔触发控制能有效地提高系统的动态性能，减少过冲，且更快地趋于稳定。仿真研究还 表明：采用电容电压过零时刻为基准的触发控制方式比以线路电流过零时刻为基准的控制方 式具有更好的阻尼系统振荡的性能。这一点在以往许多研究文章中，由于采用电流源作为其 分析TCSC动态特性的基础，因而没有被揭示。     

TCSC的次频阻抗特性

在假设可控串联补偿（TCSC）两端电压中工频分量和次频分量能够解耦的条件下，推导出了当在TCSC的基波电压上叠加一个微小的次同步频率分量电压的情况下，TCSC等效次频阻抗表达式。在此基础上，分析了TCSC抑制次同步谐振的机理。分析表明，TCSC对次同步频率分量呈现正电阻特性，其抑制SSR的机理在于电阻效应和电感效应等的综合作用。仿真结果证实了次频模型分析结果的正确性。     

可控串联补偿抑制次同步谐振的机理

通过对实际多机电力系统的数字仿真研究，发现了可控串联补偿（TCSC）能抑制次同步谐振（SSR）的发生。进一步研究表明，TCSC在次同步频率下可能呈现感性，从而破坏了产生SSR的条件。     

计算机距离保护的研究

本文对计算机距离保护的原理作了系统的研究，并提出了新颖保护系统的设计方案。该保护 系统具有显著的优点——消除了输入信号中谐波和非周期分量对保护特性的干扰，故障检测 部分具有高灵敏度而且有选择故障相的功能，接地距离元件允许有很大的过渡电阻，能快速 切除电力系统振荡过程中的故障。该保护系统已经过数字仿真和模拟试验的考核，证实其主 要性能都优于传统的距离保护装置，因此已制造样机，将投运于华东电力系统。     

基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计

以可控串补（TCSC）与静止无功补偿器（SVC）两种FACTS装置为研究对象，通过理论分析指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾，并通过一多机系统时域仿真实例，介绍了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明：单独设计且运行良好的SVC与TCSC控制器，并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化为一多目标优化问题，采用多目标进化算法（MOEA）优化控制器参数，得到一组Pareto优化解集，时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。     

纵向零序电压保护新方案及其应用

由于结构设计的原因，综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明，发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小，而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此，为了提高纵向零序电压保护方案的性能，可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据，从而提高保护性能。亦即:当3次谐波电压表现为负增量时，制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时，以该增量值作为制动量。此外，对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的，它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明，比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障，符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器（TCSC）非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。     

基于小矢量的快速距离保护新算法

衰减的直流分量和非整次谐波对基于线路相量方程的比相式距离保护原理有较大影响。不同于传统上滤除的做法，文中将它们作为有用的电气量和工频量一起构成保护判据。在此基础上为提高保护的动作速度,利用线路的小矢量方程，定义了操作电压小矢量，通过直接比较操作电压和极化电压小矢量相位的方法构成保护判据。EMTP仿真表明，该算法具有不受衰减直流分量和非整次谐波影响的特点，而且对高频暂态量也有很好的抑制作用。     

基于神经网络的自适应距离保护研究

超高压输电线路的距离保护必须具备足够的对过渡电阻的反应能力。在双侧电源条件 下,过渡电阻可能造成保护范围的伸长或缩短。提出了神经网络距离保护算法，通过对 样本的学习来获得保护的动作特性，具有内在的对过渡电阻和系统运行方式的自适应性。该 算法已在一实际的500 kV系统输电线路上仿真实现，考虑单相接地故障和Ⅰ段保护，在 设计的90％保护范围内具有稳定良好的保护性能。     

微机距离保护中几种接地距离继电器方案的分析比较

接地距离继电器最关键的问题之一是继电器耐受过渡电阻能力的强弱。接地故障时，由 于过渡电阻的存在可能导致继电器稳态超越或拒动，从而严重地影响了接地距离保护的性能 。文章对几种用于微机距离保护中的接地距离继电器的运行特性进行分析和比较，以期获得 性能最优的接地距离保护方案。     

变压器差动保护涌流制动原理分析

空充误动是变压器差动保护的一大难题，现有的涌流制动原理主要是二次谐波和波形对称。文中深入分析了这2种原理之间的内在联系，指出不同的转角方式对保护可靠性产生的影响。传统的Y侧转换方式下，两相涌流之差可能导致二次谐波减小，波形趋于对称，这2种原理均可能误动；D侧转换方式下，三相涌流将互相影响，难以确定谐波制动的比例。     

TCSC的继电保护数字仿真研究

从研究TCSC的继电保护系统的要求出发，探讨如何建立详细而真实的数字仿真系统。文中首先简要介绍了TCSC的主电路和机电暂态分析的常规控制器，由此引出TCSC的运行对继电保护的影响。在此基础上，重点分析了继电保护对数字仿真的要求，以及TCSC继电保护系统各部分数字模型的技术要点。提出了建立反馈型数字仿真模型的具体方法。最后给出了具体的仿真方案和计算实例。     

低频功率振荡中距离Ⅲ段动作特性

电网事故过程中的低频功率振荡可以引起输电线路距离保护的不合理动作，扩大停电事故范围。提出距离Ⅲ段保护动作的临界振荡角度和临界振荡频率的直接算法。根据线路两端等值电源电压，建立多项式形式的保护动作条件，直接求解临界振荡角度，在此基础上，分析继电器参数设置、等值电源阻抗和线路充电电容对保护动作条件的影响。假设振荡频率恒定，根据临界振荡角度计算振荡轨迹在保护范围内的停留时间，从而得到不同保护整定时间下引起距离Ⅲ段保护动作的临界振荡频率。仿真分析验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

SVC和TCSC提高电压稳定性作用的动态分析

采用小扰动分析法和非线性动态方法中的分岔等概念对SVC和TCSC提高电压稳定性的作用进行了全面的分析。研究了由SVC和动态负荷相互作用引起的Hopf分岔现象，并对SVC和TCSC时间常数的选择进行了讨论。分析表明，在简单系统中,TCSC比SVC更能有效地提高系统的电压稳定性；TCSC时间常数的变化比SVC 时间常数的变化对电压稳定功率极限影响小；装设SVC和TCSC后可以显著地增大系统的电压稳定功率极限。在考虑SVC或TCSC动态的情况下，PV曲线鼻尖点并不一定是系统失稳点。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(上) 计及TCSC详细模型的电力系统稳态、暂态仿真研究

在建立TCSC的物理数学模型的基础上，通过求解描述其特性的微分方程组，得到解析解，并 进一步导出了稳态及暂态情况下TCSC装置的基波阻抗公式和电感、电容元件支路的电压、电 流表达式；提出了含有TCSC装置的电力系统仿真的原理和方法，将TCSC模型与系统分析程序 接口，实现了详细计入TCSC影响的稳态及暂态稳定仿真计算；通过仿真验证了TCSC能 够显著地改善系统的阻尼，提高电力系统的稳定性。     

基于暂态稳定控制的TCSC装置特性研究

应用数字仿真（EMTDC/PSCAD）和动态模拟实验（15 kvar物理模型）对比研究了超高 压可控串联补偿（TCSC）与电力系统暂态稳定控制有关的一些重要的动态特性。通过数字和 物理 仿真分析了不同同步信号（电容电压同步和线路电流同步）、不同控制模式（阻抗开环和阻 抗闭环控制）对TCSC装置动态品质的影响；提出并实现了TCSC装置硬件阻断（block）与旁 路（bypass）工作模式。提出了TCSC在容性与感性区间内实用的平稳转换两步骤方法，以及 避免故障下TCSC失控和减小电容器直流分量的控制策略。