牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷。对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案。通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性。这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷.对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案.通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性.这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略.     

牵引供电系统异相短路保护的新方案

电力机车不降弓通过牵引变电站时容易引发异相高阻电弧短路,此时常规保护将出现拒动。文中建立了高阻电弧故障仿真模型和牵引供电系统接触网模型,并对异相短路的特征进行了分析。根据异相短路时故障相间电压中3次谐波含量高的特点,提出了利用检测故障相间电压大小和3次谐波含量的保护方案。该方案不受变压器空载投入和受电弓接入瞬间的暂态电压影响,能正确区分异相短路和常规短路,且具有原理简单、易于实现的特点。     

中性点不接地系统非对称短路故障分析

为提高分布式电源接入配电网的可靠性,以对称分量法为基础,重点分析了中性点不接地系统各种短路故障特性。给出了单相接地短路、两相相间短路、两相接地短路以及各种经过渡阻抗短路时故障点系统电压、电流的变化特性。得出中性点不接地系统两相相间短路与中性点接地系统一致,且不发生中性点漂移。而中性点不接地系统两相接地短路与中性点接地系统两相相间短路一致,但发生中性点漂移。所得结论能够为分布式电源接入配电网后的短路故障分析以及继电保护整定提供理论参考。     

含统一潮流控制器线路的自适应距离保护研究

介绍了统一潮流控制器（UPFC）的工作原理,分析了故障状态下UPFC对测量阻抗的影响,提出了接地短路的自适应保护和相间短路的自适应保护两种自适应解决方案,并进行了试验验证。结果表明两种方案在短路故障后均能使保护正确动作,克服了在含UPFC装置的后端线路发生故障时传统的距离保护可能拒动的影响,使得距离保护能正确反映各短路...     

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。     

中点钳位型三电平变换器两种故障状态的检测和保护

针对中点钳位型三电平变换器的故障和保护进行研究,主要讨论系统的单相接地故障和电力电子器件短路故障。单相接地故障会引起变换器直流母线中点接地阻抗上的电压明显变化,提出一种通过检测接地阻抗电压从而检测系统接地故障的方法。变换器桥臂内侧电力电子器件的短路可以导致直流母线电容电压的不平衡,会出现电容电压的翻倍现象,须采取措施保护直流母线电容和电力电子器件。在分析电压翻倍现象产生原因的基础上,提出了抑制电容电压翻倍的方法。对以上两种故障状态的检测和保护进行了仿真和试验验证,仿真和试验结果验证了所提出方法的有效性。     

Scott接线变压器后备距离保护研究

为了满足牵引变压器后备保护的特殊需求,针对Scott接线变压器,构造了一种基于相间电压和相电流后备距离保护。从数学模型出发,讨论了Scott变压器高低压侧之间的电压和电流变换关系,并分析了变压器的等值漏阻抗。理论分析表明,三相-两相变换导致Scott变压器高压侧的相地阻抗和相间阻抗无法直接反映低压侧故障。由于无中性点接地,Scott变压器高压侧无法测得相电压,根据电压关系用相间电压和相电流构成了适用于Scott接线变压器的距离保护。仿真结果表明,基于相间电压和相电流构成的距离保护能够明确区分短路阻抗和负荷阻抗,从而正确动作于故障。     

新型多功能固态限流器对0°接线方式的影响及其解决办法

固态限流器通过在线路中串入等效阻抗实现限流,这势必对系统距离保护产生不良影响。以新型多功能固态限流器为例,分析了固态限流器接入系统对反映相间短路故障0°接线方式的影响,提出了一种消除等效限流阻抗影响的接线方式。利用PSCAD/EMTDC对比分析了采用所提出接线方式和不采用的两种情况下,系统不同位置发生相间短路故障时距离保护继电器的动作特性。仿真结果表明：所提方法消除了固态限流器对继电器测量阻抗的影响,保证了继电器动作的可靠性。     

新型多功能固态限流器对0?接线方式的影响及其解决办法

固态限流器通过在线路中串入等效阻抗实现限流,这势必对系统距离保护产生不良影响。以新型多功能固态限流器为例,分析了固态限流器接入系统对反映相间短路故障0°接线方式的影响,提出了一种消除等效限流阻抗影响的接线方式。利用PSCAD/EMTDC对比分析了采用所提出接线方式和不采用的两种情况下,系统不同位置发生相间短路故障时距离保护继电器的动作特性。仿真结果表明：所提方法消除了固态限流器对继电器测量阻抗的影响,保证了继电器动作的可靠性。     

阻抗保护分析中电压平面与阻抗平面的变换

定性地分析电力系统正常运行状态和故障后的稳态量时，电压相量图法是十分有用的工具。电压相量图法是运用电工中基本的定理或定律及几何基础知识，在电压平面上绘制出故障点的电压、电流相量，保护安装处的电压、电流相量及其组合相量(补偿电压等)，甚至系统中任意点的电压相量。电压相量图用来分析距离保护的动作行为时，其物理意义非常清楚，然而，人们习惯在阻抗平面看测量阻抗的变化轨迹和阻抗保护的动作边界，而应用复数平面反演方法，即可实现电压平面与阻抗平面的变换。得到保护安装处的测量阻抗轨迹和阻抗保护的动作边界。在分析时，经常假设一些参量为定量(如等有功、等电压等)、一些参量为变量(如振荡中的功角δ、接地电阻等)，观察相关电压相量的变化轨迹，建立电压平面与阻抗平面的几何关系，以利采用电压相量图法所得的经典结论，对阻抗保护的研发和运行分析起到直观、快捷的指导作用。     

三相电压不平衡对开口三角保护的影响

目前大量采用开口三角保护作为10 kV并联电容器成套装置的不平衡保护,本文分析开口三角保护与电源三相不平衡的关系,主要通过对开口三角保护公式的推导计算,表明只有当电容器装置的三相阻抗不平衡时才能产生开口三角保护电压。当三相阻抗不平衡时,三相电压不平衡可能引起开口三角电压放大。     

防范交流失压引起距离Ⅲ段保护误动的措施探讨

距离III段保护作为本线和相邻线路的后备保护,动作区往往采用阻抗偏移特性。由于保护在启动后退出PT断线判别功能,非故障线路距离III段保护在区外故障伴随交流失压时容易误动,严重时会引发变电站母线全停。为防止距离Ⅲ段保护误动,从电压回路和动作特性两个方面提出防范对策:1) 公共电压的直流电源、重动回路及切换回路均按双重化设计,从源头上避免交流失压;2) 根据电流值有条件开放阻抗偏移特性,提高距离III段保护的容错能力。     

小电源在110 kV变电站上网的一种实用保护解决方案

为了解决小电源上网给电网带来的诸多问题,如小电源侧保护灵敏度低甚至有时无法启动、小电源上网后变电站的供电可靠性降低等,该文提出了基于低电压保护的小电源上网的一种实用保护解决方案。该方案保护原理和配置简单,大大简化了保护整定和运行管理的难度,尤其是提高了小电源侧保护的启动灵敏度,极大地提高了上网变电站的供电可靠性,而且该方案受小电源侧阻抗变化的影响较小。在实践中证明该方案简单有效。     

基于逆变电源的中低压配电网谐波阻抗测量研究

基于谐波注入的阻抗测量方法具有谐波幅值可控的优势,在阻抗测量中得到了广泛的应用。文中介绍了一种基于逆变电源的中低压配电网谐波阻抗测量方法,针对不同电压等级的配电网设计了不同的测试拓扑,分析了通过逆变电源产生的谐波电压测量中低压配电网谐波阻抗的原理;同时,建立了不同控制方式逆变电源的戴维南模型,并分析了不同控制逆变电源等效电路的特性;为了提高测量精度,同时满足测试时的电网谐波要求,文中也提出了一种谐波注入准测。最后通过Simulink仿真证明,基于逆变电源的配电网谐波阻抗测量方法可以准确测量出配电网阻抗参数。     

The influence of motor reacceleration on voltage sags

The assumption that a voltage sag is rectangular is not correct in a power system with large induction motor loads. The motors decelerate during the short circuit. After fault-clearing, they will accelerate again, drawing a high reactive current from the supply, causing a prolonged postfault voltage sag. This is aggravated by the removal of branches by the protection. The resulting shape of some voltage sags in an example power system is shown and discussed. For the example power system, a stochastic voltage sag table is determined. This table gives the expected number of sags of different depth and duration. The influence of faster protection and of reduced transformer impedance on the table is presented. A simple motor model is implemented in a method for including interruptions due to voltage sags in the reliability analysis of power systems. This model is presented briefly and used to show the influence of motor parameters on the number of sags that lead to an interruption of plant operation     

微电网中基于复合虚拟阻抗的同步电压源控制策略研究

传统的基于下垂特性曲线的同步电压源控制没有考虑分布式电源之间线路阻抗的影响,直接应用于微电网中分布式电源的控制,会影响系统的稳定性和功率均分。本文提出了一种基于复合虚拟阻抗的改进同步电压源控制,引入复合虚拟阻抗削弱线路阻抗模型中阻性成分带来的功率耦合,引入公共负荷点电压反馈,通过改进电压/无功下垂控制解决线路阻抗标么值不等带来的无功功率均分问题。采用改进的同步电压源控制能够实现系统功率的准确均分,并且改善系统的供电质量。仿真结果验证了本文控制算法的有效性。     

基于有源滤波器自适应阻抗重塑的高速铁路谐波谐振抑制

针对电力机车和牵引网阻抗参数耦合所引起的牵引供电系统的谐波谐振现象,首先基于阻抗分析法建立了有源滤波器、电力机车和牵引网的小信号阻抗模型,使用广义奈奎斯特判据分析了牵引供电系统谐波谐振的机理以及有源滤波器对牵引供电系统谐波谐振的影响。其次,提出一种基于阻抗重塑的牵引供电系统谐波谐振抑制方法,通过并网点电压前馈的方式在有源滤波器中引入虚拟阻抗,并利用自适应参数设计提升了虚拟阻抗对动态系统的适应性。最后,在Matlab/Simulink中搭建了“牵引网-电力机车-有源滤波器”统一仿真模型,验证有源滤波器的自适应阻抗重塑对谐波谐振抑制的有效性。     

西北电网330kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。