计及后备保护优化级数的改进阻抗修正反时限过流保护整定方法

提出了一种计及后备保护优化级数的改进阻抗修正反时限过流保护整定方法。首先,对常规的阻抗修正反时限过流保护算法进行改进,通过增加后备保护优化级数提升其远后备保护的动作速度;其次,针对优化后的阻抗修正反时限过流保护算法整定复杂且存在失配风险的问题,以优化后的阻抗修正反时限过流主保护和后备保护总动作时间最小为目标函数,以保护选择性、灵敏性要求为约束条件,建立反时限保护参数优化整定数学模型,并引入量子遗传算法进行求解。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明,所提基于量子遗传算法的改进阻抗修正反时限过流保护优化整定方法能够有效提升保护的选择性和速动性。     

基于固态功率控制器的反时限过流保护研究

集成了断路器、继电器等传统配电器件的功能的固态功率控制器,是全电化航空航天器配电系统的核心器件。其中反时限过流保护技术是固态功率控制器的关键技术之一,对配电系统的性能指标及可靠性非常重要。介绍了一种新型反时限过流保护电路模型,解决反时限保护的实现,并采用Saber仿真获得最佳电路参数,并对反时限过流保护特性进行试验测试,验证了方法的有效性。     

微网反时限低阻抗保护方案

为解决传统配电网保护在不借助通信技术的情况下,很难满足微电网线路保护的复杂要求,提出了一种基于负荷阻抗的反时限低阻抗保护(inverse-time low-impedance,ITLI)方案。在微电网结构及故障特点的基础上,类比传统反时限过电流保护,对新型保护的原理、反时限动作特性、配合及整定方法进行研究,给出保护的特点及配置方法。分析过渡电阻对反时限低阻抗保护的影响,并提出低电压加速和配合加速2种改进方法。ITLI保护方案无需借助通信技术,不仅不受微电源控制方式影响,而且适用于微电网并网与孤岛2种运行状态。利用PSCAD/EMTDC建立微网模型,仿真结果表明,ITLI保护方案在不同运行方式下均具有良好的动作特性,并具备较好的抗过渡电阻能力。     

数字式发电机反时限过流保护研究

传统发电机反时限过流保护认为发电机短时过负荷呈绝热特性 ,过负荷产生的额外热量全部用于定子绕组温升 ,不考虑其散热 ,因此在动作特性上比较保守 ,不能很好地反应热积累过程。在精确分析发电机过负荷热模型的基础上 ,根据定子绕组热平衡过程 ,充分考虑绕组的散热影响 ,提出了新型数字式反时限过流保护判据 ,克服了传统反时限过流保护的缺点 ,提高了保护性能     

电网过流反时限保护的计算机实现

反时限保护特性是电网继电保护的一种重要特性,用计算机可实现真正意义上的反时限保护特性。以额定电流630A为例说明了硬件和软件的设计方法。     

基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化

通过优化设置继电保护定值,可以优化电力系统中继电保护装置的协调性,减小继电器动作时间,提高电力系统的可靠性。文中针对配电网中保护的协调配合问题,将反时限过电流保护的整定计算转化为一种含有多个约束条件的非线性规划问题,提出了一种基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化方案。在IEEE 3节点系统和IEEE 8节点系统中的仿真结果表明,改进的SOS算法具有更好的收敛速度和精度,能够克服解陷入局部最优,基于改进的SOS算法的保护优化协调方案能够提高保护的速动性。     

反时限过流保护在微机保护装置中的实现

反时限电流保护相对于定时限的优越性，在电力系统继电保护中应用广泛，介绍了常见三种反时限曲线及其数学模型，以及在微机保护装置中的实现原理和软件设计。     

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。     

基于特性参数自适应修正的花瓣式配电网反时限过电流保护方法

闭环运行的花瓣式配电网具有更为复杂的故障特性,导致传统保护方法难以满足选择性和速动性要求。针对这一难题,分析了花瓣式配电网的短路故障电流特性,揭示了故障点上、下游故障电流随故障位置移动的变化规律,并指出定时限过电流保护与标准反时限过电流保护应用于花瓣式配电网时存在的问题;结合花瓣式配电网的故障电流特性,提出一种基于特性参数自适应修正的反时限过电流保护方法,仅利用本地电流信息对反时限特性参数进行自适应修正,能够在保障保护选择性的同时显著提升保护速动性;基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建10 kV花瓣式配电网模型对所提保护方法进行验证,仿真结果表明该保护方法能在提升保护选择性和速动性的同时,克服传统保护方法应用于花瓣式配电网时的局限性。     

含同杆双回线的输电网零序反时限过流保护加速配合方案

分析了同杆双回线内部发生接地故障时故障线路及相邻线路上零序反时限过流保护的动作特性。分析结果表明当故障位置与两侧系统参数满足特定条件时,双回线相邻线路上的零序反时限保护可能误动,故障线路两端保护的灵敏度配合可能存在问题。提出一种改变相邻线路保护时间整定系数的方法来避免可能出现的保护误动,该方法通过增加相邻线路保护动作延时来保证双回线保护优先动作,但也给相邻线路保护的速动性带来不利影响。此外故障线路两端保护的动作时间可能相差较大,不利于故障的快速切除。为此设计了基于零序电流变化和零序功率方向的加速方案,无论双回线故障还是双回线相邻线路故障,均能确保故障线路保护优先动作,从而保证各处保护的选择性和速动性。算例仿真验证了分析结论的正确性和所提加速方案的可行性。     

A novel summation impedance protection adaptive to high‐resistance earth fault detection

While the high‐resistance earth fault frequently occurs on extra high voltage (EHV) transmission lines, existing protection schemes show great limitation for coping with this kind of fault scenario when the fault resistance is very high. In this paper, a novel protection methodology combining the measured impedance of the two ends is introduced, and a so‐called summation impedance protection, making use of this critical information, is thus put forward and assessed. Emphasis is placed on the principle of the summation impedance protection and its adaptive thresholds. A simulation model based on EMTDC/PSCAD, by which the performance of the summation impedance protection is evaluated, is then established. As confirmed by quantitative theoretical and experimental studies, the results indicate that the proposed protection scheme works well even when the fault resistance is extremely high under the internal fault condition, and it keeps itself from maloperation as an effect of its adaptive thresholds wherever an external fault occurs. These results highlight the necessity to work in conjunction with the existing main protections of transmission lines, by which means an enhanced ability to cope with the high‐resistance single‐phase earth fault can be achieved. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

新型微机反时限过流保护曲线特性及算法研究

传统反时限过流特性曲线计算微机反时限保护延时时,存在与定时限保护的配合以及计算延时不准等缺陷。该文提出了对反时限特性曲线进行分段计算处理的方法,改进了与定时限的配合,提高了时限的精度。然后针对计算比较困难的一般反时限曲线,介绍了分区查表和泰勒展开法计算时延累加量的算法。     

含风电电网输电线距离保护测量阻抗特性研究

分析了联络线风电侧距离保护测量阻抗随风速、过渡电阻等参数变化时的特性。基于双馈异步(DFIG)、普通异步(IG)机组仿真了线路不同故障下改变风速、过渡电阻等参数时距离保护测量阻抗的变化。结果表明,由于对侧电源的助增和本侧风机风速变化使过渡电阻呈电容性或电感性,可引起距离保护保护范围缩短或使保护装置超范围动作,从而导致保护产生误动或拒动。针对测量阻抗随过渡电阻变化的特性,提出了相应的改进措施。     

一种新型的微网自适应过流保护方法

微网灵活的运行模式给保护带来了严峻的挑战,对此提出了一种新型的微网自适应过流保护方法。以微网三处典型的故障为案例,从并网和离网角度剖析了微网自适应保护应具备的功能。以此为基础,给出了微网自适应保护方案并阐述了集中式微网保护的主从工作机制;提出了三段式自适应保护的过电流整定算法,设计了故障识别流程;基于分析传统过电流保护时限配合在微网保护中存在的弊端,提出了微网自适应保护在并网和孤岛时的动作时限优化方案,结合案例分析了其优点。理论和案例分析表明,所提自适应保护方法能够快速可靠地识别故障区域,满足微网对保护的要求。     

基于保护动作信号的配电网区域保护方案

针对多分布式电源和多分支引起本地保护不正确动作的情况,提出一种基于逻辑量信息的配电网区域保护方案。首先分析多分布式电源和多分支线路下本地保护存在的问题,在此基础上,根据断路器配置情况划分保护区域。然后融合现有阶段式过流保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段启动信息构成区域保护动作判据。IEEE 33节点配电系统算例验证了所提方案能够准确定位区内故障、闭锁区外故障,加速保护动作、缩短故障停电时间。判据以多信息构成冗余,具有较强的容错能力,信息传输量少,对同步性要求低。     

一种改进型配网自适应过流保护方法

在DG构成的配电网系统中,通常采用电流保护作为配网的主保护。其中电流保护的整定值为定值,随着DG的接入,配电网结构发生变化,DG并入位置不同会带来故障点无法准确判定的问题。针对此问题,提出了一种基于通信的故障定位方案,具体是引入方向元件并建立信息传递通道检测电流流向来准确判定故障点位置。由于DG接入容量的不同和故障前后DG所发出电流数值变化,造成配网原有电流保护失配。针对此问题,提出一种改进型自适应过流保护算法,具体是通过检测故障电流正、负序含量,确定故障类型,采用不同的整定值,使得电流保护的整定值时刻变化,增强保护动作可靠性。将上述策略通过PCSAD/EMTDC仿真和动模实验室搭建实验模型来验证所提方案可以有效提高DG并网带来的保护动作准确性能。     

Adaptive overcurrent protection scheme coordination in presence of distributed generation using radial basis neural network

The operational performance of conventional overcurrent protection relay coordination connected to a distribution network is adversely afected by the penetration of distributed generators (DG) at diferent buses in the network. To address this problem, this paper proposes a novel adaptive protection coordination scheme using a radial basis function neural network (RBFNN), which automatically adjusts the overcurrent relay settings, i.e., time setting multiplier (TSM) and plug setting multiplier (PSM) based on the penetration of DGs. Short circuit currents and voltages measured at diferent buses are acquired using the remote terminal units (RTU) connected to diferent buses within the terminal network. Communication between the various remotes and local end station RTUs is through hybrid communication systems of fber optic and power line communication system modules. The new adaptive overcurrent protection scheme is applied to the IEEE 33-bus distribution network with and without DGs, for single and multi-DG penetration using both the ETAP and MATLAB software. The simulation results show the proposed scheme signifcantly improves the protection coordination.     

超高压电网反时限零序过流保护简化整定方法

随着国内超高压电网中传统四段式定时限零序电流保护的整定配合越来越困难,反时限零序过流保护作为后备保护逐渐得到应用。但目前其定值整定多依赖工程经验,缺乏理论支撑,给实际应用带来诸多限制。为此,首先结合超高压电网变电站装设接地变压器的结构特点,分析了零序网络电流的自然差异分布特性,给出了简化整定的理论基础。然后提出采用全网统一定值整定原则的反时限零序过流保护简化整定方法。最后通过理论分析说明了简化整定后仍可保证选择性与灵敏性。利用国内某区域电网500 kV局部输电网算例进行计算,其结果证明了所提简化整定方法有效且合理。