改进的配电网反时限过电流保护

配电网反时限过电流保护的动作特性与保护配合会受到接入的分布式电源影响。分析了反时限过电流保护的动作特性,在此基础上提出了基于通信的反时限过电流保护方案,该保护方案借助通信信道将分布式电源支路的故障助增电流数据发送至上级线路保护,改善了保护间的配合特性。在反时限动作方程中引入低电压加速因子构成低电压加速反时限过电流保护,改进了动作方程中时间常数的整定方法,在保证上下级保护配合特性的同时加速了保护的动作时间。PSCAD仿真结果验证了所提反时限过电流保护方案的有效性。     

考虑逆变型DG故障穿越的交流微网反时限保护

由于分布式电源（DG）提供的故障电流水平很低,传统的过流保护方案不再适用于微网故障检测。基于测量阻抗变化的保护方案因其较高的灵敏性和适应性,可作为交流微网的保护方案。但是,现有的此类方案未考虑逆变类DG(IIDG)的故障穿越要求,且动作性能易受过渡电阻的影响。为此,提出了一种新的交流微网反时限距离（ITD）保护。新方案利用反时限动作特性方程设定保护动作时间,可同时满足IIDG故障穿越和馈线保护选择性的要求。针对过渡电阻和分支馈入的影响,提出了利用相邻保护装置交互信息以提高ITD保护性能的方法。利用Matlab/Simulink进行时域仿真,仿真结果验证了所提方案的有效性。     

微电网多层级协同反时限保护方案

微电网由大量分布式电源组成,且具有灵活、复杂的运行方式,传统配电网保护难以满足其对可靠性与稳定性的要求.基于微电网的拓扑结构和故障特性,该文设计并提出微电网多层级协同反时限保护方案.该方案将微电网保护区域按故障影响扩散分为中心层、区域层和系统层,提出基于正序电流相量的反时限差动电流保护,通过差动电流确定故障线路分段,并利用差动电流的反时限特性计算保护动作时间,按故障严重程度确定动作时间,以此为基础,研究微电网多层级协同保护算法.为降低非周期分量对保护相量的影响,提出反时限差动电流保护的相量计算改进算法.该文所提保护方案实现了多层级协同配合切除故障,提高了微电网保护的故障区域判别与快速动作能力,且在并网和孤岛两种运行方式具有自适应配置能力.利用PSCAD/EMTDC进行仿真分析,验证了保护方案的有效性和可靠性.     

基于低电压的反时限微网保护方案

针对由逆变型分布式电源组成的微网,在低电压保护的基础上,利用距离保护的一部分思想,提出了低电压反时限微网保护方案。对比传统的保护方案,在不同短路故障情况下,对保护原理和动作特性、保护之间的配合进行了研究,并研究分析含有直接接地的旋转式微源的微网,以及过渡电阻等特殊问题对于低电压反时限保护方案的影响,并提出改进建议。在MATLAB/Simulink环境下建立了含有不同控制方式的分布式电源的微网模型,并在此基础上对保护方案进行仿真验证,仿真结果表明该方案在微网并网和孤岛条件下,均有良好的动作性,而且具有较快的切除故障能力,并有一定程度的抗过渡电阻能力。     

基于复合故障补偿因子的微电网反时限电流保护方法

为了解决逆变型分布式能源(Distributed Generator, DG)对微电网保护速动性和协调性的影响,提出了一种基于复合故障补偿因子和天牛须搜索(Beetle Antenna Search, BAS)算法的改进反时限微电网电流保护方法。首先,通过分析故障时保护安装处的电压分布特性,并结合测量阻抗特征构建复合故障补偿因子,以解决反时限过电流保护由于短路电流变化引起的动作延时问题,提高保护速动性。同时,为了解决DG接入、微电网运行方式改变等因素引起的微电网保护协调问题,利用BAS算法对改进反时限电流保护的参数进行优化,以保证相邻保护的协调配合。最后,在DIgSILENT/PF软件中建立微电网仿真模型,以验证改进方法的有效性。仿真结果表明,与传统反时限过电流保护相比,改进保护方法在速动性方面明显提升,且在微电网不同运行模式、故障条件下均满足协调性要求。     

基于阻抗修正的反时限过流保护新方案

反时限过流(Inverse-Time Overcurrent, ITOC)保护因其动作时间能跟随故障电流大小变化而变化的特性在中低压配电网中广泛应用。根据反时限过流保护的整定原则,其动作速度易受系统运行方式、故障类型及线路级数影响。另外,分布式电源(DistributedGeneration, DG)的广泛接入也对反时限过电流保护的选择性和速动性带来不利影响。针对上述问题,首先阐述了反时限保护的基本原理及其存在的动作延时过长的问题,并分析了DG接入对反时限过流保护的影响。根据不同位置故障情况下测量阻抗的变化特征,提出了一种基于阻抗修正的反时限过流(Impedance Correction Based Inverse-Time Overcurrent, ICITOC)保护新方案。该方案采用测量阻抗百分比及阻抗修正指数对反时限特性曲线进行修正,可在保证上下级保护配合关系的前提下,最大程度加快保护的动作速度。理论分析和基于PSCAD的仿真结果验证了所提反时限过流保护新方案的正确性及有效性。     

计及分布式电源发电出力的自适应反时限保护

随着分布式电源在配电网中的渗透率不断提高，为解决其发电出力间歇性变化对配网保护可靠性影响的问题，本文提出一种计及分布式电源发电出力的自适应反时限保护新方法。首先，基于分布式电源发电出力对反时限保护的影响特征，对新的保护原理与方法进行分析整定。然后，针对分布式电源发电出力对测量阻抗变化特性的影响，利用过渡电阻偏移角和阻抗修正系数对反时限动作特性曲线进行修正；以实时发电出力作为判据，选定保护整定值，实现上、下级保护的动作延时。最后，通过MATLAB/Simulink仿真实验，验证了该方法能够在分布式电源发电出力间歇性变化的情况下，保证保护动作的速率，同时，最大程度确保上、下级保护间的配合关系，具有一定的工程实际意义。     

一种微机型过励磁保护的研究

对现有几种微机型反时限过励磁保护的动作特性曲线和算法进行分析,分析结果表明分段原理动作特性曲线可以与设备过励磁曲线较好地配合,基于反时限保护动作状态与动作量基本关系的算法能够较好地反映设备过励磁的动态过程.并且介绍了由以上两者形成的反时限过励磁保护方案的实现方法.最后,基于该方案构成了一种适合于大型发电机、变压器的通用型过励磁保护,对保护在应用中应注意的_些问题也进行了分析.该过励磁保护在大型水轮发电机组的运行结果表明,保护能够满足发电机、变压器运行的需要.     

一种微机型过励磁保护的研究

对现有几种微机型反时限过励磁保护的动作特性曲线和算法进行分析,分析结果表明分段原理动作特性曲线可以与设备过励磁曲线较好地配合,基于反时限保护动作状态与动作量基本关系的算法能够较好地反映设备过励磁的动态过程。并且介绍了由以上两者形成的反时限过励磁保护方案的实现方法。最后,基于该方案构成了一种适合于大型发电机、变压器的通用型过励磁保护,对保护在应用中应注意的一些问题也进行了分析。该过励磁保护在大型水轮发电机组的运行结果表明,保护能够满足发电机、变压器运行的需要。     

零序电抗继电器区外高阻接地误动问题的解决方案

分析了传统零序电抗继电器的动作性能,其动作特性具有随运行方式和过渡电阻变化的自适应性能,因此具有很好的耐受过渡电阻能力,但受电侧零序电抗继电器存在区外高阻接地故障时保护误动的问题。在分析了保护误动原因的基础上,提出了一种通过增加辅助姆欧阻抗继电器的解决方案。该方案解决了区外高阻接地故障时零序电抗继电器保护误动的问题,且同时在区内故障时具有较好的耐受过渡电阻能力,理论分析和仿真结果验证了该方案的有效性。     

基于节点搜索的微电网自适应保护方法

由于微电网拓扑结构灵活多变,且并网及孤岛运行时故障特性不同,使得传统的继电保护难以满足要求。针对微电网继电保护的需求特点,提出基于故障电流方向判别的微电网自适应保护方法,将微网实时拓扑结构转化为树形节点路径图,采用树形节点搜索方法及节点路径算法对微网内保护装置的动作值及动作时限进行自适应整定。在此基础上提出基于IEC 61850的微电网自适应保护系统。仿真算例结果证明了所提方法的有效性。该方法能够有效跟踪网络拓扑结构变化而实时更改保护整定值,具有较好的自适应性。     

反时限距离保护原理的改进

反时限距离保护是解决近范围快速动作与保护范围末端可靠动作之间矛盾的最好策略。鉴于距离保护动作特性的二维性,目前均采用阶段式开放距离范围的策略达到反时限的效果。提出了一种新型反时限距离保护实现方法,采用相似动作区域的概念,首先根据测量阻抗,确定其所在的二维动作区域边界,根据参考点(一般选择动作原点)将此二维动作区映射为对应的一维同比缩放因子,然后依据此缩放比例因子构造反时限动作方程,由此实现了距离保护的连续反时限动作特性。理论分析表明此方法的合理性,并结合距离保护装置开发实际,给出了具体的实现方案。大量ATP仿真分析表明,此方法可行、有效。     

新型微机反时限电流保护时间-电流特性的工程应用

反时限电流保护存在的时间-电流非线性关系和小输入电流时动作时间较长的缺陷，导致其整定复杂，可能影响到保护动作的速动性，也不便于和其他保护配合。文中提出一种新型的时间-电流函数，适用于微机型反时限电流保护，讨论了该新特性的特点，给出了保护之间的整定配合原则，分析表明应用新特性的反时限微机电流保护易于实现保护之间的配合，且动作时限短。     

反时限电流保护整定计算相关问题研究

分析比较了不同平坦度特性的反时限电流保护特点并提出其适用范围.通过建立反时限特性方程,对反时限电流保护之间的配合进行了理论分析,依据保护范围内时间差关系,得出满足选择性的2个结论:在被配合线路出口故障时上下级保护动作时间有级差;上级保护的电流倍数小于下级被配合保护的电流倍数.该结论适合于任意开环、闭环网络.在该结论基础上对反时限保护提出了切实可行的整定方案.最后,对定时限与反时限电流保护配合以及反时限与定时限电流保护 选择性配合进行了分析.     

配电网中分布式电源的选址定容和电流保护策略

反时限过电流保护常用于配电网的线路保护,而不同容量的分布式电源接入配电网的不同馈线不同区段时,会对原有配电网的继电保护及安全运行产生很大的影响。文中分析了逆变型分布式电源对传统反时限过电流保护的配合特性和动作行为的影响,给出了基于反时限过电流保护的选址定容方法并指出其局限性。在此基础上,研究了故障限流器在电网故障时呈现的高阻抗特性,提出了一种基于故障限流器的含分布式电源的配电网保护策略,并结合福建省湄洲岛储能电站实例,建立PSCAD仿真模型,进行计算验证。仿真结果表明,所述方法能够有效降低逆变型分布式电源对反时限过电流保护的影响,使配电网线路的保护具有良好的协调性,保证配电网的稳定运行。     

基于过渡电阻倾斜角的风电T接双电源系统自适应距离保护方案

针对风电T型接入高压配电网后传统距离保护可能发生误动、拒动的情况,研究相对应的保护方案意义重大。首先,文章推导了风电T接点上、下游测量阻抗表达式,得出其包含的附加阻抗可能会使传统保护装置不正确动作。鉴于此,提出基于过渡电阻倾斜角的风电T接系统自适应距离保护方案。该方案自适应修正测量阻抗使其能跟踪到短路阻抗,有效消除附加阻抗对距离保护的影响。最后,在MATLAB仿真软件中对方案进行仿真验证,结果表明该方案受故障点位置、过渡电阻、电源相位差及风电运行方式影响较小,可有效解决传统距离保护拒动或者误动的问题,提高电网的安全稳定性。     

谐波电流注入式微电网主动保护方法

微电网内逆变型分布式电源（IIDG）渗透率不断提高，导致微电网故障特征不明显、功率流向复杂，保护整定困难，传统保护方案需要借助高速通信系统分析不同节点电气量提取故障信息。文中提出了一种谐波电流注入式的微电网主动保护方案，在故障时利用IIDG主动注入谐波，实现了无通信条件下的故障检测信息的传递，解决了双向潮流、过渡电阻、运行方式变化带来的保护整定困难问题。通过电流内环谐波叠加控制实现IIDG向微电网主动注入谐波电流，基于IIDG端口等效阻抗变化计算结果调制注入谐波幅值，通过调整谐波幅值和频率实现不同节点故障信息传递。基于区域内、外不同频率谐波分量差异明显的特征，构建了基于IIDG的谐波电流量比值的保护判据，根据谐波潮流方向提出开闭锁逻辑。在PSCAD/EMTDC中建立了实际工程微电网模型，仿真验证了该方案在不同故障情况下的有效性、选择性与速动性。     

基于微处理器的一种新型反时限过流保护算法

针对传统反时限过流保护算法中存在的与定时限保护配合及计算延时不准确等问题,提出了一种新型反时限特性曲线模型,然后将反时限特性曲线中的指数运算转换为微处理器能处理的运算,提出了一种利用Tailor展开和数据存储相结合的方法来拟合反时限特性曲线。该方法可以拟合任意的反时限特性曲线,且提高了时限的精度;仿真结果表明,该算法可以使反时限过流保护的动作时间误差小于0.4%,大大提高了时限精度,能够满足电力系统保护的要求。     

配电网输电线路反时限过流保护探讨

讨论了传统的反时限过电流保护的实现方法,如分区查表法,插值方法的实现方式及其误差特性;提出了适用于配电网的过电流保护的冷备用方案;论述了一种用DSP技术实现反时限特性曲线的新技术,提出了在DSP技术下计算动作时限的新方法.该方案能够根据故障电流的大小实时计算出过电流保护的动作时限,所需要的内存较小,且计算速度快,在配电网的自动化技术中,具有较强的实用性.     

配电网输电线路反时限过流保护探讨

讨论了传统的反时限过电流保护的实现方法 ,如分区查表法 ,插值方法的实现方式及其误差特性 ;提出了适用于配电网的过电流保护的冷备用方案 ;论述了一种用DSP技术实现反时限特性曲线的新技术 ,提出了在DSP技术下计算动作时限的新方法。该方案能够根据故障电流的大小实时计算出过电流保护的动作时限 ,所需要的内存较小 ,且计算速度快 ,在配电网的自动化技术中 ,具有较强的实用性