广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨

由于广域继电保护在解决传统保护难题方面具有优势,相关技术研究受到了广泛和持续的关注。从广域继电保护基本作用出发,分析广域继电保护的特点和功能要求,阐述基于在线自适应整定原理和基于故障元件判别原理实现广域继电保护的两个基本途径,讨论有限广域继电保护的概念,探讨基于故障元件判别原理的广域继电保护主要研究内容和技术要求,并据此要求介绍几种广域继电保护的新型故障元件判别原理和算法。     

广域继电保护故障区域的自适应识别方法

以降低广域保护范围的系统通信量为目的,提出了广域继电保护的故障区域自适应识别原则及实现方法。结合电力系统故障时序电压的分布特点,讨论了序电压分布受短线路、复故障和高阻接地等因素的影响。同时,实时监视电网广域范围内各母线的序电压,并进行排序计算,由专家系统根据排序结果进行疑似故障区域的分析,实现自适应识别故障区域。故障元...     

电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

IED遵循IEC61850标准的数据建模

IEC61850标准是当前变电站自动化系统通信的研究热点,而实现IEC61850标准通信协议的核心内容之一是必须要在变电站内的IED(智能电子设备)中建立遵循IEC61850标准的数据模型。以保护测控一体化装置为例,探讨了IED遵循IEC61850标准的数据建模的过程步骤,具体给出建模的实例结果。对实践中遇到的几个建模问题进行了探讨性分析,提出了作者的一些看法。     

基于IEC61850标准开发数字变电站可编程的IED

DSI-5000系列微机保护装置是为满足数字化变电的整体要求而策划设计的,采用通用的软硬件平台主要介绍了平台的软硬件特点,比较了采用单CPU和多CPU方案实现IEC61850通讯协议的优缺点,给出了可编程模块的建模实例和实现方法。阐述了在VxWorks操作系统下任务优先级、中断优先级的分配方法以及任务调度机制。介绍了IEC61850 通讯规约的实现过程。     

基于IEC61850标准开发数字变电站可编程的IED

DSI-5000系列微机保护装置是为满足数字化变电站的整体要求而策划设计的,采用通用的软硬件平台.主要介绍了平台的软硬件特点,比较了采用单CPU和多CPU方案实现IEC61 8 50通讯协议的优缺点,给出了可编程模块的建模实例和实现方法.阐述了在VxWorks操作系统下任务优先级、中断优先级的分配方法以及任务调度机制.介绍了IEC61850通讯规约的实现过程.     

基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法

随着电网的日趋扩大化与复杂化,基于广域多点信息的广域继电保护系统在向工程实际化转变的过程中越来越受到通信水平的制约。基于广域继电保护系统有限性的思想,对复杂结构的电网进行有序的区域划分,并将故障的识别与保护的动作在各个区域内完成,减小了对通信系统的压力。针对已划分的保护区域,提出了基于故障方向信息比较原理的区域故障识别算法,利用故障时方向元件判别的故障方向,经简单的运算,判断故障的位置。以IEEE10机39节点系统为例,对保护区域进行了划分,并对其中一个保护区域内的故障情况进行了仿真验证,其结果验证了故障识别算法的可行性。     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

基于负序功率方向比较原理的广域继电保护算法

提出一种基于负序功率方向比较原理的广域继电保护算法。根据智能电子设备（Intelligent Electric Device,IED）的安装位置,形成包含有母线及线路在内的IED关联域。系统发生故障后,通过IED在关联域内对故障信息的采集和共享,结合定义的故障判别原则,确定故障的位置;并根据IED预定的动作策略,快速地切除故障。该算法既能做系统发生故障后快速动作的主保护,同时又兼顾后备保护的功能。通过仿真验证了该算法的有效性,表明该算法可以很好地实现主保护和后备保护的功能。     

GE公司IED D25在110kV变电站的应用

作为超高压变电站间隔层的GE公司D25智能测控装置（IED）,与站控层的WESCON公司D200变电站主控装置（SMU）和SCADA后台共同组成110kV变电站自动化监控系统。本文主要从三个方面对D25 IED的应用予以解述：D25 IED基本结构：D25采用的软件、测量回路接线方式及其精度测试：控制与同期功能、信号采集及信号合并、数据处理技术。     

时钟同步技术及其在变电站中的应用

时钟同步对于电力系统的故障分析、监视控制及运行管理具有重要意义.为更好地应用时钟同步技术,介绍了世界上现有的时钟同步手段、变电站内常用的对时方案,具体分析了GPS对时方案的误差来源和减小误差的措施,列举了时钟同步技术在变电站内的应用,展望了变电站用时钟同步技术的发展趋势.指出GPS是主要的时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合时时方式仍是保证对时精度的有效手段;IEEE 1558可能会逐步成为主要的对时手段;北斗星导航系统将可以提供另外一个可靠的时钟源;基于时钟同步技术的新的应用功能,比如同步相量测量必将进一步发展.     

时钟同步技术及其在变电站中的应用

时钟同步对于电力系统的故障分析、监视控制及运行管理具有重要意义。为更好地应用时钟同步技术,介绍了世界上现有的时钟同步手段、变电站内常用的对时方案,具体分析了GPS对时方案的误差来源和减小误差的措施,列举了时钟同步技术在变电站内的应用,展望了变电站用时钟同步技术的发展趋势。指出GPS是主要的时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方式仍是保证对时精度的有效手段;IEEE1558可能会逐步成为主要的对时手段;北斗星导航系统将可以提供另外一个可靠的时钟源;基于时钟同步技术的新的应用功能,比如同步相量测量必将进一步发展。     

故障仿真在继电保护测试中的应用

介绍了一种将数学计算结果转换成符合IEEE标准的电力系统暂态数据通用格式的数据，利用微机型多功能继电保护测试系统实现电力系统故障仿真的实用方案。     

故障分量及其在继电保护中的应用

从故障分量的概念、特点出发,论述基于故障分量的几种继电保护基本原理并与传统保护原理进行比较     

基于遗传算法广域继电保护的故障定位

广域继电保护的信息采集方式是分布式、保护大范围,且易收到外界客观等因素的影响,易引起信息出错,丢失,甚至信息通道受损。运用遗传算法,在广域输电网络单一故障情况下,根据电网实时拓扑结构,得出故障方向元件信息的准确期望函数,结合输电网络主保护以及断路器失灵保护,建立了故障定位的数学模型。仿真实验验证了上述模型的正确性和有效性及该故障定位算法在输电网故障定位中的容错性和准确性。     

人工神经网络在电力系统继电保护中的应用

简述了人工神经网络的基本特点。较详细的分析了人工神经网络在电力系统电流保护、距离保护、方向高频保护、差动保护、自适应单相重合闸以及变压器保护中的应用。     

改进聚类分析在电网故障定位中的应用

传统故障定位方法利用开关变位和继电保护动作等遥信量,很难满足时间的要求,而使用故障发生时第一时间发生变化的电网各节点电压、电流等遥测量进行定位的传统聚类分析,虽具有一定的时间优势,但仍需加以改进使故障定位更加快速、准确。对此,首先介绍了广域测量系统（wide area measurement system, WAMS）及聚类分析理论,利用 WAMS采集的遥测量,改变了聚类分析的输入样本,通过加入了故障类型判别过程的聚类分析理论,对电网中各种短路故障进行定位研究。算例分析表明,改进的聚类分析算法,可以更加快速、准确地实现故障元件定位。     

自适应控制在电力系统继电保护中的应用

继电保护需要适应频繁变化的电力系统运行方式,正确切除发生各种故障的设备,而自适应控制能在参数变化时保持系统的标准特性因此,可形成以自适应方式控制的继电保护－自适应保护。为此,介绍了自适应控制系统的模型,并以距离保护为例,说明运用自适应控制解决继电保护整定值设置和调整等问题的方法,给出自适应距离保护模型。     

基于IED的微网关联区域保护研究

为克服微网中保护整定困难、选择性不足等带来的问题,提出了基于智能电子设备的微网关联区域保护的方法。根据微网的5种区域划分思想,提出了区域属性的概念,并采用IED将微网5种区域划分得更为明确,制定了各种区域对应的故障判定原理及方法,利用分布式决策保护策略,确定了微网关联区域保护方案及IED保护流程,并通过PSCAD/EMTDC仿真结果验证了本保护的有效性。     

自适应暂态计算在继电保护分析中的应用

为了分析二次扰动或多次扰动情况下继电保护的动作行为，需要精确模拟较长时间的电力系统故障暂态过程。该文应用自适应变换技术实现了适应不同暂态阶段仿真的元件模型转换，可以真实地仿真故障后的振荡过程，为分析保护动作行为提供了较长时间的故障波形。文中以LFP-901A型线路保护为例，应用自适应仿真的结果对其动作特性及其振荡闭锁元件进行了分析。结果表明：所提方法能够精确模拟较长时间的故障过程，为研究电力系统在复杂扰动情况下继电保护的动作行为奠定了基础。