基于故障电压分布的广域后备保护算法

为解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时易误动等问题,提出一种基于故障电压分布的新型广域后备保护算法.该算法利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值估算另一侧的电压故障分量,以估算值与测量值的比值构成保护判据.该算法不受过渡电阻的影响,发生过负荷潮流转移时不会误动,且算法原理简洁、需要信息量少,对数据的同步性没有严格要...     

基于序分量的电网广域后备保护算法

随着电网规模的扩大和网络结构的日趋复杂,传统后备保护已经暴露出保护失效、引发连锁跳闸等许多缺陷.在合理有效地利用通信资源、尽力避免通信拥塞的设计原则下,提出一种基于序分量的集中式电网广域后备保护算法.该算法在故障处理流程的不同阶段使用不同内容和不同范围的广域信息进行全局决策,动作速度快,且不存在传统独立式后备保护整定配合复杂、应对大规模潮流转移可能误动等问题.仿真结果验证了该保护算法的有效性和正确性.     

广域后备保护故障识别方案

在广域信息基础上,提出了一种基于集中式结构的故障识别方案,根据各序分量排序情况确定故障区域,利用方向和纵差原理来判别故障元件。启动方式保证了经高阻短路故障情况下保护启动的灵敏性;故障区域划分方法既能缩小故障搜索范围,又能准确涵盖各故障元件;故障判别算法能够快速、准确地识别出线路及母线的简单、复合故障。提出了在断路器拒动、一点或一个站信息丢失情况下的故障识别策略。基于河北南网系统实际参数和运行断面进行了大量仿真,仿真结果验证了该方案的合理性和有效性。     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案研究

根据发电机发生定子单相接地故障后机端和中性点零序电压故障暂态分量近似相同的特点，提出了两种形式的基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案：第一种形式将基波零序电压与三次谐波电压分开处理；第二种形式无需将两者分开，直接把机端和中性点两侧零序电压故障暂态分量的和与差做为保护动作信号与制动信号，通过比较相应信号的谱能量大小检测定子单相接地故障。文中给出了第二种判据形式的详细仿真和试验结果，分析表明：新的暂态保护判据具有很高的灵敏度和可靠性。     

变压器后备保护拒动原因分析与改进

结合起变压器相间短路后备保护拒动事故,实例计算分析了变压器负荷侧复压过流保护中低电压元件、负序电压元件和过电流元件对变压器相邻线路的保护范围,指出当相邻线路远端发生故障时,如果故障线路自身的保护装置或断路器拒动,而该侧主变后备保护灵敏度不足,将无法可靠切除故障,导致事故范围扩大。针对该问题,提出了种基于补偿电压正序分量的变压器相间短路后备保护方法,该方法通过在线计算补偿电压正序分量的幅值及其极性来判断故障点位置,根据线路长度整定保护动作值,自动调节保护范围。分析表明,该方法不受系统运行方式、线路长度与故障点位置的影响,且几乎不受过渡电阻的影响。在变压器负荷侧装设该保护来替代传统复压过流保护,能够保护变压器相邻母线和线路全长,有效解决了配电网中复压过流保护对本侧出线灵敏度不足的问题。     

基于故障电压比较与多信息融合的广域后备保护算法

为了提高广域后备保护系统的容错性,且使其在复杂工况下具有良好的动作性能,提出一种将故障电压比较和多信息融合相结合的广域后备保护算法。该算法利用本线路和相邻线路的保护动作值加权得到综合值,由其与故障门槛值的比值计算出对应的故障概率。同时利用相量测量单元(Phasor measurement unit,PMU)测得的线路一侧电压电流推算另一侧电压故障分量,以推算值与测量值的比值获得PMU数据对应的故障概率,将两种故障概率加权综合识别故障元件。该算法原理简洁,基于IEEE 4机8节点系统的算例结果表明,该算法在高阻接地、非全相运行再故障、故障转换等工况下具有良好的动作性能,多个保护拒动与误动时均能准确识别故障元件,有较高的容错性。     

现代电力系统集成后备保护方案

后备保护不可或缺,特别作为相邻设备的远后备保护功能尤为重要。由于距离保护仅仅依赖本地信息构成,容易实现且性能稳定,因此,所有高压输电线路都把距离保护作为后备保护。遗憾的是,后备保护在大停电过程中所起的作用是消极的,可以说它导致了电网连锁跳闸。因此,有必要重新认识后备保护的作用及其构成方式。提出了一种集成后备保护方案,它把同一个变电站所有被保护设备的后备保护集成在一个装置或者系统中,而所有设备的保护只包含主保护功能。这样的方案有利于构成性能完善的后备保护方案,也可以有效减小大停电的范围。     

基于电流故障分量比相法的变压器后备保护

针对传统变压器高压侧后备保护在低压侧发生故障时灵敏度不足的问题．文中提出了一种基于电流故障分量比相法的变压器后备保护方案。方案以信息集成为基础,利用集成保护信息冗余的特点,通过比较各侧变压器和线路的电流故障分量相位,判断其故障位置。方案不但提高了后备保护的灵敏性,而且缩短了后备保护的动作时间。经simulink仿真,证明了方案的可行性。     

基于广域保护系统的距离后备保护整定方案

电网中发生潮流转移现象后,受影响的输电线路会承受大量的转移负荷,进入过负荷运行状态。距离保护后备段的整定要求躲开线路正常运行时的最小负荷阻抗,因此潮流转移带来的线路过负荷将会对距离保护后备段带来显著影响。针对这一情况,提出了一种能够应对潮流转移情况的距离后备保护整定方案。该方案基于广域保护系统,利用WAMS可测幅值与相角的特点快速计算线路的视在阻抗值。然后根据线路视在阻抗的变化幅度确定线路所承受的转移负荷比例,针对线路不同的过负荷状态进行与之对应的后备保护整定值调整,既防止过负荷线路上的后备保护发生误动,又使后备保护保有正确识别短路故障的能力。最后将整定信息与负荷波动情况上传至调度中心,为调度中心进行负荷控制提供辅助决策,并依据调度中心的决策进一步调整后备保护的整定值,直至线路恢复正常的负荷输送状态。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。     

基于WAMS的后备距离保护方案

提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的后备距离保护新方案。该方案利用WAMS传递对端系统阻抗信息,并利用序分量网络建立电流关系式。联立频域方程,推导出包含3个未知量的线性测距方程,利用矩阵束算法提取的工频量与高频量求解故障距离。所提方案充分利用共享信息,不受系统频率波动与振荡以及对端系统阻抗未知造成的影响,提高了保护的可靠性与耐受过渡电阻的能力,求解过程简单、快速,适用于单回线和双回线模型。在EMTP中进行仿真,仿真结果验证了所提方案的正确性和有效性。     

基于电压相量平面的单相高阻接地保护方案

针对经过渡电阻发生单相接地故障时电流差动保护灵敏性降低的问题,提出了一种基于电压相量平面的单相高阻接地保护方案。首先,利用保护安装处的序电流与故障点电流相位近似相等的特点,计算线路两端电流的夹角。然后,通过对线路两端电流的夹角实测值与计算值求取差值,得到单相接地保护相角差。最后,根据单相接地保护相角差在区内故障与区外故障的差异,构造了单相高阻接地故障的动作判据。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该方案不受故障相别、过渡电阻、故障位置、运行工况等因素影响,能够准确地反映保护区内与区外故障,且具有很高的灵敏性和可靠性,可作为电流差动保护的有效补充。     

一种含高渗透率分布式电源配电网自适应过电流保护方案

针对分布式电源接入对配电网线路电流保护的影响,提出了一种适用于高渗透率分布式电源接入配电网的自适应过电流保护新方法。该方法利用故障分量网络,对分布式电源背侧等效阻抗进行计算,将其融入到配电网过电流保护整定计算中。给出了实时的主保护和后备保护的整定值,从而构建自适应过电流保护方案。大量的仿真表明,与传统过流保护相比,所提出的自适应过电流保护可以解决由于分布式电源接入配电网,过流保护的保护范围超越等问题,具有良好的应用前景。     

抗晃电的快速保护方案研究

晃电严重影响化工、冶金等工矿企业的生产安全。现有的治理晃电措施主要从用电设备着手,理想的办法是从晃电本身着手,快速切除故障或者投入备用电源,把晃电过程时间降到对用电设备影响最小。从快速切除故障方面来降低晃电的影响,分析故障前后电流采样值的大小和变化率,从而制定出以电流采样值的变化率和绝对值共同识别故障的快速保护方案。为了提高故障识别的准确性,在判断之前消除正常运行时直流分量的影响。经仿真验证,该快速保护方案能够对系统中任何类型的故障都能够快速、准确地识别出故障,在故障后5 ms使继电保护出口动作。     

基于局部曲线拟合的电压失稳预防控制算法

为了快速获得预想失稳故障下的电压稳定预防控制方案,提出了一种基于局部曲线拟合的电压失稳预防控制算法。在深入研究电压稳定鞍结分岔点特性的基础上,利用局部曲线拟合方程式推导了一种无需分岔点处雅可比矩阵零特征值所对应左特征向量即可快速计算负荷裕度灵敏度的方法。根据所求得的灵敏度建立失稳故障的预防控制模型,给出了预防电压失稳的控制方案。对IEEE-57节点系统的仿真结果表明,所提方法能够快速、准确地计算系统负荷裕度灵敏度,并且能够有效地将系统运行点拉回电压稳定安全域。     

基于暂态电压比原理的直流配电网故障保护方案

由于直流配电网故障时短路电流呈现上升快、峰值大、过程短的基本特点,给故障的可靠识别和快速切除造成了困难。利用线路出口限流电抗器两侧电压的时域特性实现区内、外故障的可靠判别,提出了一种适用于直流配电网线路的继电保护方案,并通过单侧电气量保护与双侧电气量保护的配合实现了直流配电线路保护的速动性和选择性。该方案仅通过限流电抗器的暂态电压比即可实现对故障的快速检测、识别,不仅能满足直流电网对保护的要求,而且保护方案简单、易实现。大量仿真实例验证了保护方案的可行性,且具备较强的抗过渡电阻能力。     

含高渗透率DG的配电网实用化保护方案

分析了高渗透率DG接入配网对传统三段式过流保护的影响。为了解决三段式过流保护可能存在的误动、拒动问题,提出了一种含高渗透率DG的配电网实用化保护方案并给出了保护配置及整定原则。该保护方案基于重合闸前加速保护、防孤岛保护和合于故障保护之间的时序配合,不依赖于通信且无需装设大量PT,保护定值整定按照常规配网无DG接入条件下整定,不受DG接入的数量、容量和位置影响。RTDS仿真结果表明,所提出的保护方案实用、有效,能够在含高渗透率DG接入环境下准确隔离配网故障。     

基于CAN总线的分布式中低压母线保护方案

由于重要性和成本等原因,电力系统变电站的10kV及35kV母线一般不配置母线保护,在这种情况下,母线上发生的严重故障经常会威胁到主变压器甚至变电站的安全,也有造成人员伤害的情况发生。为此,提出了一种基于CAN总线的分布式中低压母线保护方案。     

一种基于曲线拟合的柱面图像匹配算法

传统的RANSAC误匹配剔除算法对柱面图像误匹配剔除效果较差,为了解决这一问题,提出一种基于曲线拟合的误匹配剔除算法.首先对两幅图像进行SURF特征提取并采用最近邻匹配法进行粗匹配,然后将匹配点对集合按照所在列数的大小进行排序,最后将每个匹配点对两个特征点所确定的直线的斜率集合、欧式距离集合分别进行曲线拟合从而剔除误匹配.实验证明,提出的基于曲线拟合的图像匹配算法明显增加了剔除误匹配后靠近柱面图像边缘部分的匹配点数量,提高了柱面图像匹配的精度.