继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理

为了实现中压配电网继电保护的协调配合,对多级保护配合的可行性以及配合方法进行了论述,对于需要依靠延时时间级差配合的情况,根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法的不同提出两类配合方案。对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行了研究,分别建议了两级级差保护和三级级差保护的配置原则和多级保护与配电自动化配合的集中式故障处理策略。提出了一种多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合的原理,可以避免在分支线故障时造成全线短暂停电。结合实例说明了所建议的故障处理过程。     

继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理

为了实现中压配电网继电保护的协调配合,对多级保护配合的可行性以及配合方法进行了论述,对于需要依靠延时时间级差配合的情况,根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法的不同提出两类配合方案.对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行了研究,分别建议了两级级差保护和三级级差保护的配置原则和多级保护与配电自动化配合的集中式故障处理策略.提出了一种多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合的原理,可以避免在分支线故障时造成全线短暂停电.结合实例说明了所建议的故障处理过程.     

基于永磁开关的配电网多级保护配置策略研究

为减少配网用户分支线故障导致整条线路停电的情况,针对配电线路上普通断路器分闸时间长与上级断路器难以进行保护配合的问题,提出基于永磁开关的配电网多级保护配置策略。分析永磁开关的操动机构及优点,阐述永磁开关在配电网中的适应性,并重点对多级保护配置中的两级级差和三级级差保护配置策略进行了论述。基于永磁开关的配电网多级保护配置策略的应用,能够有效地减少瞬时故障造成的短暂停电次数,提高配电网的供电可靠性。     

继电保护与配电自动化协同故障隔离技术

为提高配电网故障处理能力,提出继电保护与配电自动化协同故障隔离技术。制定继电保护与配电自动化相配合的配电网故障处理策略,并分析故障处理的过程。主干线路故障,继电保护在规定的时间动作后,配电自动化对其进一步优化、纠正,使故障隔离在最小范围;分支线路故障,继电保护即可完成,两者互不影响。经静态模拟系统测试表明,继电保护与配电自动化协同故障隔离方案具有可行性,可在更短时间内隔离故障区域,显著提高供电可靠性。     

配电自动化级差保护配合的应用

正近年来,随着电网供电可靠性需求的提高,配电自动化系统的应用已经越来越普遍。配电网具有供电线路长、分支线路多、故障发生率高的特点,配电线路的故障直接影响用户的供电可靠性。现在,配电线路配置的分段断路器、分支线路断路器(含开闭所、环网柜的馈出线间隔)可以实现主干线路的故障分段隔离及支线故障的就地切除。配电自动化的一项重要功能是实现配电线路故障的快速定位、隔离及非故障区段的快速恢复供电。下面介绍配电自动化故障处理模式及级差保护配合的应用。     

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。     

配电网故障处理若干问题探讨

为了提高配电网的故障处理性能,对配电网故障处理过程进行了归纳。对配电网继电保护配置、就地型馈线自动化改进以及单相接地故障处理等问题进行深入研究,指出配电网继电保护不必追求完美配合,只要效果明显就值得配置。论述了一种基于合闸速断方式的就地智能馈线自动化的改进方法,实例表明其不仅可以显著加快相间短路故障处理速度而且可以做到免整定。论述了智能接地配电系统的组成和工作原理,讨论了暂态过程抑制、选相容错纠错和单相接地选线定位与隔离等关键技术的实现方法。     

配电网多级继电保护配合的关键技术研究

为了更好地进行配电网继电保护配合设计,推导了实现多级3段式过流保护配合所需要的条件,提出一种区分两相短路和三相短路故障配置差异化定值的改进方法。以环状配电网为例,探讨了相互联络的配电网多级3段式过流保护的配置方法。在此基础上,综合时间级差配合方式,提出了4种配电网多级继电保护配合模式,分别分析了其特点。结合实例对所建议的方法进行了详细分析,结果表明差异化定值的改进方法能够有效增大保护范围,所建议的多级保护配合模式、配置和参数整定方法是可行的。     

配电网自适应式电流速断综合继电保护方案*

传统配电网的保护方式通常采用电流三段式保护,按照“事先整定,定期调整”的方式进行定值设置,但随着配电网结构日益复杂,其拓扑结构、运行方式、故障类型等因素经常变化,对继电保护方式也提出了新要求。针对配电网传统电流速断保护的不足,分析故障附加状态电路,在线计算系统等效阻抗和系统等效电势,并引入定时限过电流保护和变压器后段线路故障、TV断线保护判据组成带方向闭锁的自适应式电流速断综合继电保护方案。然后分析了该保护方案的技术实现方式,并利用PSCAD/EMTDC软件仿真验证了该保护方案相比于传统电流速断保护具有更好的保护性能。     

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

为了解决供电半径短的城市配电网继电保护配合困难问题,提出了一种基于限流级差配合高选择性继电保护方案。在变电站出线断路器和联络开关配置限流保护装置,发生相间短路故障时,出线断路器限流保护装置迅速限流并与配置于馈线分段开关的保护装置实现多级级差继电保护配合;若为永久性故障,联络开关配置限流保护装置可以在限流条件下实现故障区域的隔离和健全区域恢复供电。结合实例详细论述了限流保护装置的组成和工作原理,着重论述了参数整定方法。分析结果表明:所建议的方法能够有效降低故障处理期间的短路电流水平和对设备的损害,不仅适用于架空配电网,而且也适用于电缆配电网。     

基于出线断路器速断的10kV馈线多级断路器跳闸保护简易整定方案

在部分地区的配电系统中,变电站10 kV出线断路器配置了无延时的电流速断保护,保护范围较长,造成与馈线分段、分支等断路器保护的不完全配合问题,越级跳闸现象使故障停电范围扩大,降低了人工依靠断路器分闸指示定位故障的效率,并且影响了保护配合的集中型馈线自动化(feeder automation,FA)定位故障准确率。针对这个实践问题,研究了一种新颖的馈线多级断路器跳闸保护方案,提出了过电流保护的简易整定方法,以及采用短路电流定值图的过流保护配合分析法,阐述了多级跳闸模式的故障处理过程,分析了断路器过流保护与用户分界断路器、跌落式熔断器的配合。该方案与现场实践紧密结合,具有针对性与指导意义,可以在类似实践场景中推广应用。     

含分布式电源的配电网继电保护配置改进

分布式电源（distributed generation,DG）的接入将会使配电网由单侧电源辐射状网络变成多端电源网络,使得配电网的潮流分布发生改变,进而导致配电网原有的继电保护不再具备可靠性。分析了DG的接入对配电网原有继电保护的影响,提出了方向纵联保护结合定时限过电流保护的方案来完成对故障的隔离与恢复供电,此方案可以解决DG的接入给配电网保护带来的影响,也使得DG的利用率得到提高。最后利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对10 kV配电网进行了建模仿真,验证了保护方案的有效性。     

改进的配电网故障定位、隔离与恢复算法

提出了一种改进的配电网故障定位,隔离与恢复方法,考虑到配电自动化水平的提高,采用基于SCADA信息的故障定位方法,算法简法,实用,能够屏蔽SCADA数据的错误和畸宽,得出故障隔离与恢复需要的故障位置的,为了实现故障处理的闭环控制,提出了在开关柜动的情况下,对故障隔离和恢复算法的改进,并结合扬州城区配电网实际线路给出计算结果,显示了算法的准确性和有效性。     

A novel approach to increase FCL application in preservation of over-current relays coordination in presence of asynchronous DGs

Introducing Distributed Generation (DG) into Power Delivery Systems (PDSs) alters protection design of these networks. Commonly approach to overcome this problem is disconnecting DG units from PDS during fault. In case of asynchronous DG type, because of installing shunt capacitive compensators, using FCL for restoration of relay coordination is not useful in some cases. In this paper, a new approach for restoration of directional over-current relay coordination using three type of Fault Current Limiter (FCL) is presented. The proposed restoration approach is carried out without altering the original relay settings or disconnecting DGs from PDSs during fault. The process of selecting FCL impedance type (inductive or resistive) and its minimum value is illustrated. Two scenarios are discussed: no compensator and whit compensator. Various simulations are carried out for both single and multi-DG existence, different DG and fault locations. The application of this approach is implemented into an IEEE typical distributed network and the obtained results are reported and discussed.     

光伏电站并网对配电网继电保护的影响

基于PSCAD/EMTDC仿真平台,研究了光伏电站接入放射式配电网后,对反时限过流保护、母线自投切装置、自动重合闸装置产生的影响.仿真结果得到了验证.     

分布式发电对配电网继电保护的影响

在介绍分布式电源概念及传统配电网结构和继电保护配置的基础上,以包含分布式电源（DG）的配电系统为模型,详细讨论了DG并入配电网不同馈线不同区段时,对原有配电网继电保护及安全自动装置的影响,重点分析DG上下游及相邻馈线不同地点发生短路故障,短路电流的大小和分布对三段式过流保护和反时限过电流保护配合特性及动作行为的影响,并论述了DG对自动重合闸的影响,为并入DG后的配电网继电保护算法研究提供了一定的理论依据。     

风电场接入对配电网继电保护的影响与对策

风电场的接入改变了配电网的短路电流分布,必须调整现有的配电网保护才能保证发生短路时保护能正确切除故障。文章研究风电场接入后对配电网继电保护的影响,分析异步风力发电机的短路电流,讨论定子故障电流的构成和各分量衰减时间常数的计算及其衰减规律。在此基础上提出了自适应电流速断保护方案,有效解决了风电场接入后原配电网保护可能出现的误动、拒动问题,提高了保护动作的可靠性。     

Directional overcurrent and earth-fault protections for a biomass microgrid system in Malaysia

Over-current protection is principally intended to counteract excessive current in power systems. In distribution systems in Malaysia, non-directional over-current protection is adopted because of the radial nature of the power system used. Relay typically used in distribution network are designed to cater for current flow in one direction, i.e., from transmission network to load. However, with the forecasted increase in generation from renewable sources, it is important that adequate codes are in place with regards to their integration to sub-transmission/distribution network. Distribution network dynamically changes from “passive” to “active” network. With distributed generation connected to distribution network, power flows bi-directionally. Hence, directional over-current protection is adopted along the line between the transmission grid and the distributed generation. The bi-directional flow of power also complicates the earth fault protection. This is due to the presence of the distributed generation that will cause the line near the delta side of the transformer to be still energized after the operation of earth fault relay during single-phase-to-ground-fault. This paper investigates the directional over-current and earth fault protections used to protect the microgrid (biomass generator) in Malaysia. In this study, under-voltage relays are adopted at the delta side of the transformer to fully clear the single-line-to-ground fault, which cannot be cleared by earth fault relay. Three-phase-balanced fault and single-line-to-ground-fault at all possible locations in the network have been simulated. Simulation shows good coordination and discrimination between over-current relays.