超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型,分析了超高压长线各种故障情况下,分布电容对分相电流差动的影响,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况.仿真结果表明,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护,在各种运行工况下,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度,在同一工况下,故障分量差动比相量差动有更好的选择性.     

超高压长线相量差动保护的研究

针对超高压长线电容电流对差动保护的影响,使用EMTP分析、比较了普通相量差动保护和故障分量相量差动保护的动作特性。仿真结果表明,对于两端供电超高压长线,带电容补偿的故障分量相量差动保护具有明显地高灵敏度和选择性;仿真结果还显示,在单侧电源和空投于故障线路情况下,相量差动保护的各种方案均无法满足实际电力系统继电保护的要求。     

750 kV输电线路相差保护中的电容电流补偿问题仿真研究

研究了国内外750 kV线路继电保护的发展状况,根据西北电网750 kV超高压输电线路的具体参数,建立了750 kV超高压线路的EMTP模型,对750 kV超高压线路的特殊问题和在不同系统运行方式下的各种故障情况进行了仿真计算,探讨了采取各种补偿措施后普通相量差动保护、故障分量差动保护和零序差动保护的动作特性及效果,并对750 kV和500 kV线路差动保护的动作特性进行了比较分析,仿真结果表明：750 kV西北超高压长线路保护需采用带电容电流补偿的普通相量差动保护和故障分量差动保护相结合的差动保护,并以零序差动保护作为辅助保护。     

超高压长线的分相纵差保护方案设计

单一的差动保护判据无法兼顾超高压长线保护对灵敏性、速动性和可靠性的要求。文中利用相关分析结合各种判据特点设计了一个总体性能最优的综合方案，即用速动的相关差动判据反映严重故障，用高灵敏差动判据经长延时反映轻微故障，用灵敏的故障分量差动反映其他故障，用相量差动判据反映转移性和发展性故障。ATP的仿真初步证实：该方案具有反时限的动作特性，抗电容电流能力强，可反映高阻故障，满足了超高压长线快速、灵敏、可靠的要求。     

超/特高压线路差动保护电容电流补偿方法

目前常用的电容电流补偿方法是基于Ⅱ模型的相量补偿法.相对于电流差动保护,故障分量电流差动保护有更高的灵敏度,目前对故障分量电流差动保护的电容电流补偿方法也使用基于Ⅱ模型的相量补偿法.分析指出,Ⅱ模型仅能比较精确地模拟发生区外故障时的线路,而对于存在区内故障的线路,用Ⅱ模型模拟线路会带来较大的误差.对于故障分量电流差动保...     

Π模型电容电流补偿的同塔四回线电流差动保护

分析了超高压同塔四回线长距离输电线路分布电容对传统电流差动保护的影响。在此基础上,考虑同塔四回线相间及线间的电磁耦合,建立对应频域及时域下的同塔四回线12序(模)分量Π型等值电路模型,并基于各序(模)量等值电路分别提出频域及时域电容电流补偿方法。对无电容电流补偿,频域相量电容电流补偿及时域电容电流补偿等不同电流差动保护方案动作性能进行对比,结果表明在不同运行条件下采用时域补偿具有更佳的保护性能。     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据。选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征。在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护。此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相。利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力。     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据.选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征.在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护.此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相.利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力.     

超高压相电流差动保护分析

电流差动保护由于灵敏度高,能适应各种复杂运行状态,且具速动性,因而成为超高压线路首选的主保护。现在广泛使用的电流差动保护判据有相电流差动,故障分量差动和零序差动几种。利用EMTP仿真结果分析了这相电流差动判据在超高压系统中的动作特性和电容电流补偿的效果。     

输电线纵联差动保护的新原理

提出了基于贝瑞隆模型的输电线路纵联保护的新原理,与传统的分相电流差动保护比较,该原理不受电容电流的影响,特别适用于超高压和特高压长线路。从原理上详细分析了它能更准确地区分线路内、外故障的原因。仿真结果表明分析是正确的,原理是可靠的。     

特高压输电线分相电流相位差动保护的研究

针对传统相位差动纵联保护反应各种故障的灵敏度不同的缺点以及特高压输电线路的分布电容较大等特点,提出了基于贝瑞隆模型实现特高压输电线路分相相位差动纵联保护的新原理。介绍了利用贝瑞隆模型计算输电线路故障的方法,推导了实现分相相位差动纵联保护的判据及闭锁角的整定原则,综合分析了各种故障状态下保护的动作情况,解决了各种故障下的故障判别以及特高压线路上的大电容电流影响等问题。提出了用于故障后1～2个周波的基于电流故障分量的分相相位差动保护新原理,大大提高了保护承受过渡电阻的能力和动作速度。用ATP和Matlab仿真证明了该原理的正确性和用于特高压输电线的优越性。     

一种线路纵差保护新原理

针对超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,提出了一种从原理上完全不受电容电流影响的线路纵差保护新原理。该原理是选择线路两侧电流突变量的最大有效值与差动电流突变量的有效值进行比较来区分区内、外故障,无需考虑分布电容的影响因素。当空载合闸与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时差动保护能够准确动作。新原理思路简明,计算快速。经大量仿真实验验证该原理有效消除了分布电容电流对差动保护的不利影响,提高了差动保护的可靠性。     

基于数字滤波的分布电容电流补偿方法仿真研究

分析了在超高压输电线路中分布电容电流对差动保护的影响,并基于ATP仿真,通过数字滤波[1,2]对线路电容电流进行补偿,补偿后的结果表明,该方法简单适用,不仅增加了区内故障的灵敏度,也提高了其速动性.     

特高压分布电容对电流差动保护的影响分析及对策

在全球能源互联网的背景下,特高压输电技术迅速发展。特高压线路的分布电容对电流差动保护会产生不利影响,因此详细分析了分布电容对电流差动保护影响机理,并进一步分析了不同故障形式下动作电流的相角特征,进而提出了基于动作电流相角信息的电流差动保护动作逻辑。仿真结果验证了所提逻辑可以有效避免分布电容对差动保护产生影响。     

输电线路自适应电流纵差保护方案设计

采用单一判据的电流纵差保护无法兼顾超高压线路对灵敏性、速动性和可靠性的要求。对现有判据进行综合分析、取长补短,结合自适应原理,设计了一个总体性能最优的保护方案,即用基于故障分量瞬时值的差动判据反映严重故障;用故障分量相量的差动判据反映轻微故障;用全电流差动保护判据反映转移性和发展性故障;用零序电流差动保护判据反映轻微的高阻接地故障。ATP仿真结果表明,该方案具有良好的反时限特性,切除故障的速度加快,且可以反映高阻接地故障,是一种性能较好的超高压线路电流纵差保护方案。     

750 kV及特高压输电线路的暂态电流研究

特高压输电线路分布电容大,分布电感小,电阻小,且传输距离远,故障暂态量大且暂态过程明显。研究特高压输电线路在故障和合闸过程中的暂态电流特征,对于分析保护的动作行为很有意义。针对750kV及特高压带并联电抗器的输电线路,采用简化模型推导了故障及合闸过程中的暂态电流公式。分析了影响暂态电流中自由分量频率和幅值的各种因素。大量ATP仿真验证了理论分析的正确性,并讨论了不同暂态情况下保护算法可能受到的影响。     

光纤差动保护补偿电容电流的一种策略

针对输电线路分布电容对差动保护的影响,提出了一种克服电容电流对其影响的保护方案。线路正常运行时,将相电流差动保护的定值整定为线路电容电流的2倍以上,零负序差动保护的定值整定为线路电容电流的1.5倍以上,可靠躲过线路正常运行时的电容电流。在线路空充时,将各差动保护的定值提高两倍同时增加一定的时延,可靠躲过暂态电容电流对各差动保护的影响。     

特高压电流差动保护方案研究

特高压1000kV输电线路分布电容更大,由分布电容引起的暂态电容电流对线路的保护影响更大,因此研究1000kV输电线路的特点及暂态过程对保护的影响很重要。分析了1000kV输电线路的特殊性,给出了暂态电压电流的仿真波形,介绍了基于不同电容电流补偿方法的线路差动保护判据,通过分析和大量的仿真验证了几种判据在1000kV输电线路中应用的优缺点及需要注意的问题,为特高压输电线路电流差动保护方案提供一定的参考。     

基于分布参数模型的特离压双回线路故障分量接地距离保护

特高压交流同杆双回输电线路分布电容大、传输距离远,呈显著的分布参数特性,传统距离元件应用于特高压双回线路时存在原理性缺陷。基于分布参数模型和六序分量法,理论分析和推导了新的特高压双回线路单相接地距离元件测量阻抗的计算表达式,并且应用到故障分量距离继电器中。EMTP仿真验证了新的距离保护算法在特高压双回长线路上应用的正确性与有效性。