基于EMTP稳态计算的距离继电器静态动作特性分析方法

介绍了一种基于电力系统电磁暂态仿真程序（EMTP）稳态计算的距离继电器静态动作特性分析方法。该方法建立分布参数的网络模型，按照 “改进直接法”的原理反复修改过渡电阻，并调用EMTP进行稳态故障计算来确定继电器的动作情况，从而求出某个故障点的临界支接电阻。综合全网络所有故障点的计算结果可得到某种距离继电器在该系统中的支接阻抗特性。该方法的网络结构具有一般性，故障计算准确可靠，仿真结果具有说服力。     

基于神经网络的110kV双电源线路阻抗继电器

提出一种基于神经网络的 110kV双电源线路单相接地阻抗继电器新原理。通过电磁暂态仿真程序(EMTP)对给定电力网络进行大量的仿真计算 ,证明了该阻抗继电器不仅能适应系统工况和过渡电阻的变化准确地进行故障定位 ,还具有故障选相和故障测距的功能。     

基于神经网络的110kV双电源线路阻抗继电器

提出一种基于神经网络的110kV双电源线路单相接地阻抗继电器新原理.通过电磁暂态仿真程序(EMTP)对给定电力网络进行大量的仿真计算,证明了该阻抗继电器不仅能适应系统工况和过渡电阻的变化准确地进行故障定位,还具有故障选相和故障测距的功能.     

自适应接地距离继电器的研究

根据自适应距离继电器的构成原则,提出了一种基于零序电压极化的自适应接地距离继电器。由于经过渡电阻单相接地时,测量点的零序电压与故障点的故障相电压有完全相同的变化规律,故能根据过渡电阻的大小自动调整动作边界,对接地电阻有很强的自适应能力。分析表明继电器的动作特性不受过渡电阻、负荷电流的影响,也不受继电器是位于送电侧还是受电侧的影响,同时具有明确的方向性。Matlab仿真分析结果也证明了该继电器的优良动作特性。     

轨迹式行波保护数字仿真及动作特性分析

本文对轨迹式行波保护的方向继电器进行了数字仿真。并利用电力系统电磁暂态计算的贝瑞隆法对山东邹一潍500kV输电线路一次系统在各种故障状况下的暂态过程进行了仿真计算。利用仿真计算的结果分析了轨迹式方向继电器(LR—91型)在各种简单故障下的动作轨迹特性,分析了弧光电阻对动作轨迹的影响。本文对继电器在各种转换性故障过程中的动作特性进行了仿真分析,对其是否适用于串补电容线路进行了仿真计算。指出了该继电器在某些方面所存在的缺陷。     

波阻抗方向继电器的性能分析

分析了波阻抗方向继电器在各种正反向故障时的动作行为,使用EMTP对继电器原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的继电器与故障类型、故障距离、过渡电阻无关,不反映电力系统振荡。在零初相角、近距离故障时仍然具有良好的动作性能。     

基于补偿电压复合极化量的自适应距离继电器

方向阻抗继电器通常采用单一电压如正序电压作为极化量,其动作特性固定不变,不能自适应过渡电阻的变化.当高压输电线路发生单相经高阻接地故障时,过渡电阻可能导致阻抗继电器的稳态超越.在提高阻抗继电器自适应过渡电阻能力的同时,为避免因过渡电阻引起的不正确动作,利用补偿电压随过渡电阻变化的特性,提出了由补偿电压构成的复合电压作为极化量的阻抗继电器.在电压平面和阻抗平面分析了该继电器的动作特性,并以300 km线路500 kV双端电源系统为模型进行了仿真验证.理论分析和仿真计算表明该继电器具有较强的耐过渡电阻能力.     

自适应相补偿电压突变量方向元件动作特性的仿真分析

在分析了自适应相补偿电压突变量方向元件动作特性的基础上,针对该元件进行了正、反方向不同故障点,不同故障类型的仿真分析。利用ATP/EMTP建立了振荡典型参数可控的振荡仿真模型,并对自适应相补偿电压突变量方向判别元件在纯振荡中和振荡中再发生故障的情况分别进行了仿真分析,结果表明该方向元件在各种故障情况下均能正确动作,在纯振荡中不会误动。     

自适应相补偿电压突变量方向元件动作特性的仿真分析

在分析了自适应相补偿电压突变量方向元件动作特性的基础上,针对该元件进行了正、反方向不同故障点,不同故障类型的仿真分析.利用ATP/EMTP建立了振荡典型参数可控的振荡仿真模型,并对自适应相补偿电压突变量方向判别元件在纯振荡中和振荡中再发生故障的情况分别进行了仿真分析,结果表明该方向元件在各种故障情况下均能正确动作,在纯振荡中不会误动.     

输电线不同故障对距离保护影响的仿真研究

针对输电线路中相间不同短路故障,分析故障对输电线距离保护的影响。根据输电线距离保护原理,计算三相系统中各相电压值,利用PSCAD/EMTDC建立双端电源系统的仿真模型并进行仿真实验。根据计算的测量电压、电流和阻抗,判断故障点距离及保护动作特性。结果表明：双端电源系统中三相线路不同相间故障时,其对应测量阻抗能够正确反映保护处故障点的距离,其阻抗继电器能够准确而快速动作,保证了系统对故障反应的灵敏性,提高了保护的可靠性。     

Ground distance relay Compensation based on fault resistance calculation

The fault resistance introduces an error in the fault distance estimate, and hence may create an unreliable operation of a distance relay. A new compensation method based on fault resistance calculation is presented. The fault resistance calculation is based on monitoring the active power at the relay point. The compensated fault impedance measures accurately the impedance between the relay location and the fault point. The relay has shown satisfactory performances under various fault conditions especially for the ground faults with high fault resistance. This new compensation method avoids the under-reach problem in ground distance relays.     

基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护

传统工频原理距离保护易受风电系统故障特征的影响,基于集中参数模型的时域距离保护原理较适应于风电系统送出线。但考虑到该原理忽略分布电容的影响,当故障发生在风电系统长距离送出线时,可能造成距离I段保护发生暂态超越现象。因此,提出一种基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护原理。基于分布参数模型,通过保护安装处的电压、电流时域信息求得距离I段整定处的电压、电流时域信息,代入时域故障测距方程中,求得整定点与故障发生处的故障距离。通过与距离I段整定距离求和获得故障测量距离,实现保护动作。仿真结果表明,该原理不受长距离送出线分布电容的影响,具有较强的抗过渡电阻性能,优越于基于集中参数模型时域距离保护。     

考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护

研究风电场故障特性对继电保护的影响。针对双馈异步风机投入撬棒电阻后正序阻抗和负序阻抗不相等的特征,分析了传统接地距离保护I、II、III段在保护安装处所测量到的阻抗与实际阻抗的异同。若利用传统整定原则来整定接地距离保护II段,保护可能拒动。根据接地故障时的测量阻抗,提出了考虑双馈异步风机特性的自适应接地距离保护II段的整定方法。该方法在线计算自适应分支系数,使保护安装处的测量阻抗更为准确地反映保护安装处到故障点的距离。利用DIg SILENT仿真软件搭建含风机的线路模型进行仿真分析,验证了自适应接地距离保护的灵敏性,同时该保护的可靠性得到有效提高,且不失选择性。     

测量阻抗轨迹和阻抗继电器性能的研究

为了精确计算测量阻抗随过渡电阻变化的轨迹,本文利用解析分析的方法对双端系统不同故障类型下送、受端正反向故障时的测量阻抗轨迹进行了详细的计算分析,并以姆欧继电器和四边形特性的距离继电器为例简要分析了其稳态动作行为。本文所得到的测量阻抗随过渡电阻变化的轨迹为分析阻抗继电器的动作行为提供了理论依据,对距离继电器的设计制造部门也具有一定的指导作用。     

改进的比幅式工频变化量距离继电器方案

从实用的角度出发,提出改进的比幅式工频变化量距离继电器方案.通过综合阻抗继电器和电抗继电器的优点,即适当调整补偿电压故障量的大小,使新方案具有一定的耐受过渡电阻能力和抗干扰能力.对受端继电器,提出仅利用保护安装处的电压变化值构成同相点切换判据,可以有效降低系统参数的影响.由于同相点切换后,保护判据动作方程改变,因此在同相点前后,补偿电压的调整方向应该相反.仿真结果表明,弱电抗分量电抗继电器方案具有较好的性能,并且其保护范围和反应接地电阻的能力可以通过改变补偿电压值进行调节.     

Distance-differential protection of transmission lines connected to wind farms

Distance relays are often used in the protection of the transmission lines connected to the wind farms. The distance relay using the transmission line impedance measurement identifies the type and location of the fault. However any other factors that cause the failure of the measured impedance, makes the relay detect the fault in incorrect location or do not detect the fault at all. One of these factors is the fault resistance which directly increases the measured impedance by the relay. One of the methods to eliminate relay under-reach effect is using of the trip boundaries. Trip boundaries are changing with wind variation and following with output power of the wind farms. Therefore, trip boundaries should continuously change proportional by the wind speed. In this paper, a method is provided based on the combination of distance and differential protection. In this method, using active power calculation in both ends of the transmission line, fault resistance is calculated and its effects are directly deducted from the calculated impedance by the relay. Therefore, variable trip boundaries are not needed anymore. Also in this method, unlike the technique that the trip boundaries are used, the exact location of fault and its distance from the relay also is calculated. Detailed model of a doubly-fed induction generator (DFIG) driven by a wind turbine is used in the modelling. Results of studies show that the presented method eliminates properly the mal-operation of relays under all different fault resistance conditions.     

高压电网自适应接地距离保护研究

为提高接地距离保护对高压电网高阻接地故障反应的灵敏性,提出了一种对过渡电阻Rg具有高度自适应动作边界的新型动作判据。根据接地阻抗继电器自适应动作判据的构成原则,在分析了负序电压极化的自适应阻抗继电器动作特性的基础上,分析了负序电压移相极化阻抗继电器的移相控制方法、移相极化的工作性能。分析表明,将负序电压根据近保护安装点侧系统的负序阻抗角的大小适当移相后作为极化电压,接地阻抗继电器对Rg不但有更好的自适应性,也保持了其方向动作的明确性。MATLAB仿真结果表明,新的动作判据确实提高了继电器对保护范围末端高阻接地故障动作的灵敏性和自适应性。     

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。     

High-Resistance Faults on Two Terminal Parallel Transmission Line: Analysis, Simulation Studies, and an Adaptive Distance Relaying Scheme

Performance of conventional nonpilot distance relay is affected by ground fault resistance, prefault system conditions, mutual effects of parallel lines and shunt capacitance influences. The work presented in this paper addresses the problems encountered by conventional non pilot distance relay when protecting two terminal parallel transmission lines. One of the key points of this paper is the detailed analysis of the apparent impedance as seen from the relaying point taking into account the effects of transmission line parameter uncertainties, mutual effects of parallel lines for simple and more complex configuration, shunt capacitance influences and variations in the system external to the protected line. Based on extensive computer simulations of the infeed/outfeed, fault resistance, mutual coupling and shunt capacitance effects on the relay characteristics, an adaptive digital distance relaying scheme is proposed using radial basis function neural network which provides more efficient approach for training, computation, adaptation and tripping than the conventional feed forward network using back propagation algorithm. In addition, the proposed adaptive scheme improves the performance of distance relay for double-circuit lines using modified compensation factor. Moreover, the scheme does not require separate communication channel for data transmission. The results of computer simulation show the improvement of sensitivity and selectivity of the relay