分层式电网区域保护系统的原理和实现

目前在高压电网中广泛使用的主保护是基于高频通道的纵联保护，而后备保护的信息则来源于单端信息的测量。文中分析了纵联保护和传统后备保护存在的问题，并结合变电站铺设光纤的现实条件，提出了一种新型的基于光纤环网通信，实现电气信息共享来进行故障定位的分层式区域保护系统。该系统可与传统的主保护和后备保护协同工作，进一步加强电网的第一道防线。详细介绍了区域保护系统的层次结构以及工作过程，阐述了用于故障定位的零、负序方向元件的原理，以及基于序分量和阻抗的综合选相元件的原理。EMTP仿真了各种故障，特别是区内外复杂故障情况下系统的动作行为，仿真结果证明了此系统的正确性。     

利用Agent实现新的电网后备保护

提出了一种新的利用Agent实现的电网后备保护系统。它优于由传统第Ⅲ段保护构成的后备保护系统，动作更快而且更具有选择性，其自检和纠错能力能减少保护的不正确动作。阐述了Agent的基本思想，分析了Agent保护通信特点，提出了基于Agent的电网后备保护系统原理结构、算法和IP通信实现,利用电力和通信系统同步仿真平台EPOCHS在一简单电力系统上对所提出的保护系统进行了仿真实现,证明了所提出的方法的有效性。     

用户站35 kV开关CT故障引发的思考

射洪电网110 k V大田变电站(用户站)35 k V开关CT故障,变电站主变后备保护正确动作,但由于运维人员误判误操作而造成全站失电;同时,因电能质量严重降低,引发电网负荷急剧减低。详细分析了此次故障产生的原因,提出了相应的技术改进措施。     

采用IEC 61850构造变电站广域保护代理的信息模型

基于代理（Agent）技术的广域后备保护有助于提高电网安全，因此得到人们的关注和研究。文中提出采用IEC 61850构造变电站广域后备保护代理的信息模型。阐述广域后备保护系统分布式对等协商的一般性体系结构，研究保护智能电子设备（IED）中包括广域后备保护代理在内的逻辑节点组成。将保护代理设计成扩展型逻辑节点，具有接口层、高级处理层、基本服务层嵌套对象结构。根据一种广域保护算法，阐述基于多任务的保护代理与其他逻辑节点的协作流程和设计。研究位于不同变电站的保护代理之间点对点远程通信原理，分两阶段提交。协商消息以面向通用对象的变电站事件（GOOSE）等报文为基本内容，采用用户数据报协议（UDP）或传输控制协议（TCP）区分传输。广域后备保护代理模型在EPOCHS平台得到仿真实现和验证。     

基于IEC61850标准的广域后备保护系统应用研究

电网快速发展与日益复杂给电力系统稳定控制带来巨大挑战,继电保护第一道防线的作用更加凸显。由于缺乏全局考虑的传统继电保护整定配合存在整体时间过长等不足,随着通信技术的发展尤其是IEC61850标准的推进,广域保护控制成为解决复杂电网系统稳定控制问题的有效方法之一。鉴于此,笔者分析了现有传统继电保护存在的问题,研究了广域后备保护系统主要功能及原理,包括自适应广域差动保护、广域开关失灵保护等,并研究了广西电网基于IEC61850的广域后备保护系统建模方案,给出了基于IEC61850标准的广域后备保护控制系统架构及功能。该系统已在广西来宾110 kV电网中试运行,运行情况良好。     

基于二维节点控制的馈线后备保护原理

从实现复杂配电网的区域性故障快速识别及保护的角度，提出了一种基于二维拓扑关系的面向具有特殊保护功能的配电终端（配电网控制节点）的馈线快速保护新原理的后备保护，这种面向二维平面节点控制的馈线后备保护方案，针对故障处理中通信报文丢失的情况，采用保守措施切除故障，实现馈线快速保护的后备保护。给出了该后备保护多种动作情况的分析结果。     

基于遗传算法的区域电网智能保护

通过对广域保护应用基础研究，提出一种利用区域电网信息的智能保护系统，与现有主保护协同工作，加强电网继电保护水平，简化后备保护。同时，针对广域信息采集易受干扰而出现信息丢失或畸变等实际问题，以及现有广域保护原理对此考虑不足的情况，提出了包括基于状态关联的区域保护原理与基于遗传算法故障判别原理的区域电网智能保护的决策模块及其工作机制。建立了基于遗传算法的故障数学模型，仿真试验验证了该模型的有效性及高容错性。     

基于保护整定值判别的电网故障自动生成系统

介绍了一个基于保护整定值判别的电网故障自动生成系统，包括电网接 线分析、短路计算和报警信息生成三个部分。在该系统中，由于每个保护是否动作是由保护 的整定值与短路计算值相比较的结果决定的，故能准确地模拟实际电网保护的动作情况，使 仿真效果更加逼真。     

变压器保护配置及使用问题的讨论

介绍了某变电站主变压器低压侧短路，因断路器未及时切断电弧造成火灾事故的情况，对变电站主变保护配置及使用中应注意的问题进行了分析，包括后备保护的配置、直流系统的使用、母线运行方式的选择及电流互感器位置的选择等。     

变电站供电可靠性的定量评估

在综合考虑一次电气设备故障和备用设备影响以及继电保护配置和动作正确性影响的基础上，定量研究变电站供电可靠性评估问题，并研究了设备故障对整个变电站可靠性影响的灵敏度计算问题。其中，继电保护配置及动作正确性的影响主要包括变压器开关失灵保护是否投入、母线差动保护和线路保护误动等。由于变电站故障事件的持续时间在很大程度上取决于故障隔离时间和备用设备投入时间，因此为便于研究，把备用设备分为备用隔离开关型和非隔离开关型备用设备两个层次加以考虑。研究结果已形成软件包，已用于上海220 kV变电站供电可靠性评估工程中。     

分布式微机母线保护在宜兴抽水蓄能电站的应用

母线保护快速、准确动作对超高压电网稳定运行至关重要,它还是保证超高压电网继电保护选择性的重要环节,在保护电力设备安全方面的作用也不可忽视。文章介绍了华东宜兴抽水蓄能电站分布武母线保护系统,以及REB500母线保护的特点。     

低频功率振荡中距离Ⅲ段动作特性

电网事故过程中的低频功率振荡可以引起输电线路距离保护的不合理动作，扩大停电事故范围。提出距离Ⅲ段保护动作的临界振荡角度和临界振荡频率的直接算法。根据线路两端等值电源电压，建立多项式形式的保护动作条件，直接求解临界振荡角度，在此基础上，分析继电器参数设置、等值电源阻抗和线路充电电容对保护动作条件的影响。假设振荡频率恒定，根据临界振荡角度计算振荡轨迹在保护范围内的停留时间，从而得到不同保护整定时间下引起距离Ⅲ段保护动作的临界振荡频率。仿真分析验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

大型发电机组过励磁保护整定计算

发电机变压器组过励磁保护应根据发电机、变压器允许过励磁的耐受能力进行整定计算,其定值还应与励磁系统U＊-f＊限制曲线配合,按发电机励磁调节器U＊-f＊限制元件的后备保护整定。通过对湖北西塞山发电有限公司680 MW机组发电机、变压器过励磁曲线和ABB励磁系统U＊-f＊限制曲线的分析,对过励磁保护动作值和动作时间进行了具体分析和计算。     

多环复杂电网方向保护全网最优配合的研究 第1部分 确定所有有向基本回路矩阵

提出了大规模多环复杂电网方向保护全网最优配合的系统方法，能统一处理辐射线路、终端线、多邻接T形 接线和环网中方向保护的最优配合问题，利用方向保护之间的主/后备配合依赖关系和深度优先搜索/回溯技 术，建立了搜索所有有向基本回路的新方法，降低了问题的计算复杂性，弥补了现有指数复杂性方法的不 足。     

基于时态逻辑技术的高压输电线系统故障诊断

提出了将线性时态逻辑（LTL）技术和电网故障模拟量信息引入高压输电线系统故障诊断的新思想。建立了LTL形式化演绎的完整语法、语义解释体系。在变电站端，综合考虑系统容错需求及故障诊断的实时性要求，对故障模拟量进行了实时预处理；在调度中心，分析了故障诊断过程中保护、开关动作的时序关系，形成典型故障模式下的开关量事件序列（TDS）及其相应的模拟量状态序列（TAS），并通过LTL表示TDS和TAS中的时序约束条件。最后通过实例验证了推理的可靠性和容错性。     

一种求取环网方向保护断点集的实用算法

将保护断点集的求取问题转换为寻找有向图中反馈边集问题。通过对反馈边集特性的研究，提出一种快速寻找反馈边集的实用方法，并论证了该方法的理论依据，进而采用该方法启发式搜索电网中保护之间的主/后备配合的依赖关系集，可去除无效的搜索起点和重复的搜索回路，快速得到环网保护整定的断点集。该方法可在电网拓扑发生变化时，通过修改相关保护间的依赖关系，就可在原有搜索结果的基础上，快速得到新的断点集。最后通过算例证明了新方法的正确性。     

快速母线保护装置的研制

为了实现母线保护在母线故障时动作的可靠性、快速性，我们研制了这套新型的快速母线保护装置，测量过程在1~3ms内完成，整组动作时间可在6ms以内。快速低电压测量元件可在故障发生后的3~5ms即可动作，它可作为CT断线闭锁的一种可靠手段。 该保护多套已在我国500kV、330kV系统进行，220kV也有数套投入系统。     

水轮发电机非线性电阻灭磁

水轮发电机运行中,在下列情况下应快速灭磁: 1.发电机内部(包括机变单元接线的差动保护范围)发生短路,应快速灭磁,以防短路电流持续的时间过长,减少对设备的损害。 2.机组外部发生短路,又因保护或开关拒动而引起机组的后备保护动作时应快速灭磁,以尽快消除故障。     

一起因雷击导致220kV母线失灵保护动作的原因分析

继电保护装置正确动作是保证电网安全稳定运行的关键,尤其是特殊原因导致母线失灵保护动作,更需要准确快速地查清动作原因,以最快的速度恢复电网运行。介绍了太平湾发电厂长甸电站一起因220 kV线路遭受雷击导致母线失灵保护动作跳闸的故障原因的分析及处理经过,查明了故障原因并提出了防范措施。因雷击线路而引起母线失灵保护动作跳闸的先例并不多见,这一故障的分析处理可为类似的保护动作分析提供借鉴。     

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析（一）直流系统等值工频变化量阻抗模型

直流馈入将造成交流电网工频变化量方向保护动作特性发生变化。结合交直流互联电网相 互作用机理,针对工频变化量方向保护原理的分析特点,建立了适用于工频变化量方向保护动作特 性分析的直流系统等值工频变化量阻抗模型,并在不同短路容量及故障条件下,对其特性进行了理 论分析。基于PSCAD/EMTDC对各种直流换相失败进行仿真,验证了所建模型的有效性和准确 性。该模型为进一步分析直流馈入下的工频变化量方向保护动作特性提供了依据。