一种基于本地信息的自适应过负荷保护方案

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电的重要因素之一。以潮流转移过负荷识别的结果作为触发事件,提出一种基于本地信息的自适应过负荷保护方案,根据线路不同的过负荷状态采取不同的措施:对于保护区域内的故障,后备保护应在延时结束后快速动作断路器跳闸;对于潮流转移引起的过负荷,通过测量满足实时性要求的数据估计线路承受过负荷的最大能力,修改后备保护的动作时间整定值,为安全稳定控制系统争取时间。仿真结果验证了该方案的有效性。     

基于保护关联域的防连锁跳闸策略

由潮流转移引起的连锁跳闸事件是引发大停电事故的重要因素之一。根据潮流转移发生后线路测量阻抗的变化,提出基于保护关联域的防连锁跳闸策略。该策略通过区域信息快速搜索过负荷线路,并在后备保护动作延时之内快速完成过负荷线路上后备保护的重新整定,即防止了过负荷线路上的后备保护误动切除无故障线路,又使后备保护具有切除被保护线路上可能出现的短路故障的能力。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。     

关于投入负荷限制曲线的问题及其整定值的计算

针对1组较长500kV双回线路距离保护Ⅱ、Ⅲ段定值无法保证足够灵敏度和躲过最小负荷阻抗的问题,提出通过投入线路继电保护装置所提供的负荷限制距离特性曲线的方法来解决,并给出了国内常用的220-500kV线路各型号继电保护装置的负荷限制特性定值和纵联距离测量元件电阻定值的计算方法。在实际运用中,该整定计算方法可以在电网潮流发生大范围转移时保证后备保护不误动作,避免引发连锁反应和扩大电网事故。     

基于不同阻抗特性的距离保护Ⅲ段整定方法

为解决距离保护Ⅲ段在发生线路过负荷情况下误动的问题,且保证在相邻变压器低压侧故障时距离保护Ⅲ段可靠作为后备保护,对基于不同阻抗特性的距离保护Ⅲ段整定方法进行分析,并提出对应的负荷限制电阻的计算方法。为验证所提出的距离保护Ⅲ段整定方法和负荷限制电阻计算方法的准确性和有效性,基于实际电网数据进行仿真,并对一起电网线路跳闸事故进行分析。仿真分析结果表明:基于正确整定的负荷限制电阻,在负荷电流和负荷角最大的情况下,距离保护Ⅲ段可靠不动作;在相邻变压器低压侧发生各种类型故障时,距离保护Ⅲ段可靠动作,准确地发挥后备保护的作用。     

超高压线路简化整定计算的原则和方法

随着超高压电网的逐步强大和继电保护技术的不断进步,简化线路后备保护的整定计算是切实可行的.提出了超高压线路后备保护的简化整定计算原则和距离保护及定时限零序保护简化整定计算的方法,重点讨论了距离I段可靠系数、零序补偿系数、距离Ⅱ段灵敏系数和距离保护躲最小负荷阻抗的计算方法.同时简单介绍了线路后备保护整定计算中选择运行方式的优化方法.采用这些原则和方法,既保证了整定值的正确、科学和合理,又能够提高整定计算工作的效率.     

超高压线路简化整定计算的原则和方法

随着超高压电网的逐步强大和继电保护技术的不断进步,简化线路后备保护的整定计算是切实可行的。提出了超高压线路后备保护的简化整定计算原则和距离保护及定时限零序保护简化整定计算的方法,重点讨论了距离Ⅰ段可靠系数、零序补偿系数、距离Ⅱ段灵敏系数和距离保护躲最小负荷阻抗的计算方法。同时简单介绍了线路后备保护整定计算中选择运行方式的优化方法。采用这些原则和方法,既保证了整定值的正确、科学和合理,又能够提高整定计算工作的效率。     

线路距离保护Ⅲ段定值整定计算探讨

探讨线路距离保护Ⅲ段定值整定方法,以解决距离保护Ⅲ段在现场整定中遇到的躲负荷与保灵敏度的矛盾问题。分析了常见的距离保护继电器动作特性,基于相关整定运行规程给出了不同电压等级线路距离保护Ⅲ段定值整定计算方案。该方法已应用到实际整定计算案例中,实际运行证明该方法正确可行。     

华北电网距离保护躲负荷阻抗整定方法

对于电网内的一些长距离重载线路、大电源送出线路、重要输电断面及稳定问题比较突出的线路后备保护定值,必须避免在电网发生功率振荡或发生"N-1"故障潮流发生转移时,后备保护误动作引发大范围的停电事故或稳定破坏事故.该文对四边形和方向圆特性阻抗继电器躲线路最大潮流的能力进行详细分析,提出距离保护负荷限制电阻的整定原则和整定方法.该方法能够可靠保证在电网潮流发生大范围转移时后备保护不误动作,避免引发连锁反应,扩大电网事故.该文的工作对于保证新形势下电网的安全稳定运行有着很重要的现实意义.     

带串联电抗器输电线路距离保护整定改进方法

串联电抗器可以很好地限制电网的短路电流,但同时给输电线路继电保护带来了挑战。文中提出了一种带串联电抗器的输电线路距离保护整定改进方法,根据串联电抗器阻抗和线路阻抗重新整定零序电流补偿系数,根据串联电抗器阻抗和原距离保护阻抗定值重新计算距离保护定值。只需修改保护装置定值,无需改变距离保护算法代码,即可保证带串联电抗器的输电线路距离保护Ⅰ段的可靠性和距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的灵敏性。仿真结果验证了文中方法在保护可靠性和灵敏性方面的效果。     

高压电网线路后备保护整定计算简化方案探讨

针对线路后备保护整定计算较难、较复杂以及耗时的问题,总结并分析了国内部分省、网级调度中心220kV线路后备保护整定计算的简化方案,结合国内原则简化的主流思路,面向高压电网的运行特点及保护配置情况,给出推荐的后备保护整定计算简化方案。     

线路距离保护应对事故过负荷的策略

目前输电线路距离保护完全依赖于整定计算来躲过过负荷,而世界上诸多大停电事故均与事故过负荷相关,负荷转移后距离保护动作会引起事故扩大,因此必须寻找新的对策来防止线路距离保护在事故后过负荷时误动。摒弃了惯用的距离保护阻抗平面,提出基于电压平面的判据,该判据以补偿电压作为动作量,通过选择一个极化量作为参考量,在电压平面上构造一个动作区域,当动作量落在动作区域内时动作。在电压平面上,负荷点会落在两端电源的连线上,与阻抗平面相比,保护更加易于确定是否动作。该判据从根本上区分了负荷与短路,有效地解决了负荷转移后距离保护动作的问题,其应用有利于提高电力系统的安全稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

一种基于线路相关集的大电网继电保护隐藏故障算法

世界各国频繁发生的大停电事故表明,当某条线路因故需要退出运行时,后备保护中的隐藏故障造成保护发生不必要的动作是造成大停电事故发生的重要因素。提出了线路相关集的概念,详细介绍了基于最短路径算法的线路相关集求解过程,推导了多条支路同时开断时线路相关集及相关因子的求解方法。在此基础上对假想事故后的潮流转移进行快速计算,准确地判断出后备保护的隐藏故障并快速进行消除,有效防止连锁跳闸事故的发生。用CEPRI36节点系统进行了仿真验证,证明了所提方法的正确性和有效性。     

Adaptive distance protection setting in presence of mid-point STATCOM using synchronized measurement

EHV and HV transmission lines are used widely to transfer power from power generating area to large load centers. Nowadays compensating devices which uses modern power electronic devices are mostly used to improve the power transfer capability of transmission lines. Use of FACTS devices in transmission lines affect protection system very drastically. In this paper, the issues related with distance protection of transmission lines with STATCOM connected at mid-point are addressed. To mitigate the problems associated with distance protection, a novel algorithm based on synchronized measurement for adaptive relay setting is proposed. The power system is modeled in EMTDC/PSCAD software with frequency dependent model of transmission line. The results obtained for the new adaptive setting scheme are accurate, robust and superior in comparison with those obtained from existing distance protection schemes for transmission line with STATCOM.     

多支路开断潮流转移识别及防连锁过载策略研究

为有效防止发生连锁跳闸,基于直流潮流补偿原理推导了用于快速预估多支路开断后潮流分布的支路开断分布因子(LTDF)的计算方法,结合改进的严重度函数,给出了用于评价支路受潮流转移影响程度的过载严重度指标和关键支路集的概念及其求解过程,对单支路或多支路开断同样适用。在此基础上研究了减载优化模型和基于广义灵敏度和关键支路集的减载策略,采用该策略对New-England 10机39节点系统进行算例分析,结果表明;该方法可有效预估多支路开断后潮流,能在准确识别潮流转移的基础上以最小的调整量快速消除过载,并确保其余支路不过载。     

基于测量波阻抗相位特征的三端混合直流线路纵联保护

线路的后备保护在混合直流输电系统中至关重要,但现有后备保护受分布电容和过渡电阻的影响较大,严重影响保护的可靠性和快速性。为解决上述问题,提出一种基于测量波阻抗相位特征的混合三端直流线路纵联保护方案。通过分析混合直流输电线路区内、外故障时线路两端测量波阻抗的差异性,利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,根据测量波阻抗相位差异构造判据区分区内、外故障。PSCAD 仿真表明,所提保护方案能可靠快速地识别区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻的能力,并且不受故障电阻和分布电容的影响,有效提高了线路后备保护的可靠性和快速性。     

基于前K最短路径的输电断面搜索新算法

过载支路切除引起的潮流转移是导致连锁过载跳闸的重要原因。本文分析了过载支路切除后的潮流转移特征,引入了潮流转移系数(FTF)的概念,并给出了输电断面新的定义。根据潮流转移的路径特征,给出了一种快速搜索输电断面的新算法。该算法通过把实时的电力网络转化成拓扑图,基于动态规划理论,通过在一个以过载支路为中心的拓扑子图内快速搜索出过载支路两端点间的前K条最短路径,并最终找出受潮流转移影响较大的输电断面,把对整个系统的安全性分析缩小到一个输电断面内,极大地减少了进一步分析的工作量,有利于防止连锁过载跳闸的发生。中国电科院CEPRI36节点系统的仿真结果验证了该算法的有效性。     

关于220kV变压器应用阻抗保护满足热稳定运行的分析

针对地区枢纽变220kV变压器后备保护延时普遍存在超出规程规定的变压器外部故障时热稳定允许运行时间,研究并提出220kV主变保护增加按阻抗原理特殊配置的保护方案,以达到缩短变压器后备延时满足热稳定限时需求,解决采用常规增加限速过流方案存在的与线路距离保护之间配合困难的问题。对方案进行了分析,提出变压器阻抗保护整定策略,举例表明该方案在实践中取得上下级保护相互配合的预期效果,使主设备保护满足热稳定运行需求。     

变压器阻抗保护缺陷的分析

针对变压器阻抗保护的保护范围进行分析，指出了变压器阻抗保护的缺陷，同时指出线路距离保护不能作为对侧主变压器的后备保护。提出了解决变压器后备保护的方案及线路保护和为对侧主变的后备保护的方案。