基于瞬时功率理论的新型功率方向元件

基于瞬时无功功率理论及故障附加网络,提出了一种新型功率方向元件。该功率方向元件由突变量及负序无功方向元件组成,在故障附加网络中,突变量无功元件计算对称三相故障时线路两侧等效无源系统的无功损耗,负序无功元件计算不对称故障的无功损耗,由两侧的无功计算结果可判断区内、区外故障。该功率方向元件基于系统阻抗呈感性这一显著特征,物理意义明确,具有工频故障分量保护原理的优点,且无需设计专门的工频滤波器。而且该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护,其可靠性优于行波方向保护,具有较高的灵敏度。理论分析及仿真结果都验证了算法的灵敏性、可靠性及快速性。     

过渡电阻及其对方向阻抗选相元件的影响

通过实际故障讨论过渡电阻的计算方法,得到了过渡电阻的定量值。进而说明了过渡电阻对线路两侧方向阻抗选相元件的不同影响。     

基于波形系数的自适应方向元件

目前的快速方向元件普遍采用短数据窗算法,针对其动作范围的整定有一定的保守性与盲目性的缺陷,提出了基于波形系数的自适应方向元件。波形系数可以描述非全波数据窗的波形畸变程度,且波形系数与相位计算误差有明确的关系。故障发生后,实时计算波形系数,并根据波形系数与相位计算误差的关系自适应地调整方向元件的动作范围,使方向元件更好地适应系统的故障状况,提高方向元件的性能。用电力系统动态模拟试验的故障录波数据对该方向元件进行验证,结果证明了该方向元件的优越性。     

一种新型电流极性比较式方向元件

为克服电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)暂态传变特性差对行波极性比较式方向元件可靠性和灵敏性的影响,提出一种工频电流量极性比较式方向元件。该元件利用故障前电流和故障分量电流之间的极性关系来确定故障方向。由于所提方向判据与故障电压量无关,因此从原理上避免了CVT暂态传变特性对方向元件可靠性和灵敏性的影响。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该元件能够快速可靠地确定故障方向,其性能不受故障初始角、过渡电阻、噪声和负荷状态的影响。     

基于模糊神经网络的方向元件

根据电力系统正常运行，发生各种类型正方向故障和反方向故障时，母线处获得的信号的特点，提出了用模糊神经网络来识别电力系统故障方向的模型和算法。经EMTP仿真表明，该方法能够正确地区分故障发生的方向，而且计算和响应速度快。另外，系统正在振荡时又发生故障，模糊神经网络的模型及算法也能正确区分出故障的方向。缺点是需要经过大量的训练：但是由于是离线训练，不影响此方法的实时应用。     

对新型正序故障分量方向元件几个特征问题的探讨

虽然正序故障分量方向元件原理简单,与其它方向元件相比具有自己独特的优越性。但在特殊的条件和环境下,也存在一定的问题。本文在讨论正序故障分量方向元件的原理基础上,针对其存在的几个特殊问题,进行了分析讨论,并提出了新的观点和算法。     

基于正序故障分量的方向元件性能分析

基于正序故障分量的方向继电器是一种新型故障方向判别元件.为全面了解该元件的工作性能,在500kV输电系统模型上,对振荡伴随不同类型短路和非全相运行情况下方向元件的动作行为进行仿真计算和分析.仿真结果表明,基于正序故障分量的方向元件适应于所有故障类型,不受负荷电流影响,无电压死区,灵敏度高.     

基于正序故障分量的方向元件性能分析

基于正序故障分量的方向继电器是一种新型故障方向判别元件。为全面了解该元件的工作性能,在500kV输电系统模型上,对振荡伴随不同类型短路和非全相运行情况下方向元件的动作行为进行仿真计算和分析。仿真结果表明,基于正序故障分量的方向元件适应于所有故障类型,不受负荷电流影响,无电压死区,灵敏度高。     

基于模糊逻辑的UPFC线路新型正序故障分量方向元件

统一潮流控制器(UPFC)可以灵活控制线路潮流,提高电力系统运行稳定性,但其接入会对线路保护的动作性能产生影响。针对UPFC线路正序故障分量方向元件在反方向故障时易发生误动的问题,提出了基于模糊逻辑的适用于UPFC线路的新型正序故障分量方向元件。首先,通过增加UPFC线路侧电压互感器,与原有的母线电压和线路电流测点组成新型保护单元。在此基础上,对传统方向元件的动作区域进行划分,进而应用模糊逻辑,通过设置合理的隶属度函数、权重和故障方向判据,利用综合隶属度函数实现故障方向的判别。最后,基于PSCAD/EMTDC的大量仿真结果表明,新型方向元件在UPFC不同运行方式、不同故障类型和过渡电阻等条件下,均可正确判别故障方向,保障了UPFC接入后电网的安全可靠运行。     

风电场站单机聚合模型倍乘元件阻抗参数设计

现有较大规模风电场站等值模型中常采用倍乘方式实现机组聚合,以节省建模与仿真计算等资源。针对风电场站单机聚合模型倍乘元件在风电场建模中应用广泛、参数设置缺少规律性的现状,对倍乘元件阻抗参数在风电场等值建模中的影响展开研究。首先,以PSCAD软件官网的经典倍乘元件入手,分析各个自定义阻抗参数间的关系与重要程度。其次,搭建风电场基准测试模型并展开等值聚合,通过参数遍历测试,研究倍乘元件阻抗参数对等值误差的影响机理,依据稳态运行点等值误差、仿真步长两个方面的限制,提出倍乘元件阻抗参数选择方法。最后,选取稳态运行点、三相电压跌落、宽频振荡3个工况,对影响机理与推荐参数展开验证。从等值误差的角度,对大型风电场建模仿真中倍乘元件阻抗的参数设计提供了参考建议。     

基于故障数据的线路分布参数时域辨识方法

针对目前基于故障数据的频域辨识方法难以精确辨识线路分布参数的问题,基于线路分布参数时域模型,提出了一种更精确的分布参数辨识方法。该方法利用线路两端采集的故障电压电流信号,在时域内通过最小二乘搜索法辨识得到线路参数,避免了频域法向量转换导致的误差。并采用瞬时对称分量法提取序分量,实现时域内分别对正序和零序参数的辨识;采用LOWESS方法平滑故障信号中的噪声,以提高算法的抗干扰性。仿真算例的结果表明,所提出的方法能够准确辨识线路的分布参数,并且对各种故障条件均具有良好的适应性。     

基于模型误差的自适应方向元件

为克服目前快速方向元件动作范围整定的盲目性和保守性,提出了基于模型误差的自适应方向元件.模型误差反映了计算模型与实际模型之间的差别,它与保护计算的相位误差有确定的关系.使用ATP仿真软件建立双端电源超高压输电线路模型.通过R-L模型参数识别的方法判断故障方向,把反映系统网络结构的微分方程产生的归一化误差作为模型误差.通过大量故障仿真计算建立模型误差与相位误差之间的关系.故障后实时地计算模型误差,根据模型误差与相位误差的关系自适应地调整方向元件的动作范围.仿真结果显示该方法能使保护更好地适应系统的状况,提高了方向元件的性能.     

用于含分布式电源配网保护的无电压方向元件研究

针对含有分布式电源的配网电流保护需要安装方向元件以确保动作的正确性,提出了一种只利用电流信息判断故障方向的方法.分析含有分布式电源的配网发生短路故障时的电流特征,得出无故障支路的电流故障分量模值较小,故障支路的电流故障分量模值最大,由此可以判断出故障的方向.运用PSS/E软件,对IEEE34节点系统对各种故障进行仿真,...     

基于LabVIEW的铅酸蓄电池阻抗参数辨识系统研究

基于LabVIEW对铅酸蓄电池的阻抗参数辨识系统进行了研究,在对铅酸蓄电池阻抗进行全面分析的基础上,提出了系统设计的总体方案以及软件和硬件的具体设计;同时提出了由虚拟仪器实现变频交流恒流源的方法,实现了铅酸蓄电池阻抗参数的在线实时辨识,具有重要的实际意义和推广价值.     

基于参数识别光伏接入配网永久性故障判别方法

为了解决光伏系统接入配电网前加速自动重合闸重合于永久性故障的问题,提出了适用于光伏接入配电网的三相重合闸永久性故障判别方法。该方法以线路瞬时性故障为参考模型,通过建立线路故障线模分量数学模型,采用最小二乘算法识别线路相间电容,根据相间电容识别误差大小建立了永久性故障识别判据。当线路发生瞬时性故障时,识别值与实际值接近;而当线路发生永久性故障时,识别值与真实值差异较大。通过在PSCAD下建立仿真模型,对光伏接入配电网线路发生瞬时性故障和永久性故障进行仿真。仿真结果表明,该方法能够正确识别光伏接入配电网线路的故障类型,从而验证了该方法的正确性与有效性。     

风电场集电网络等值模型结构分析及参数辨识

风电场集电网络等值建模的难点在于如何获得结构简单、普适性强且精度较高的模型结构。针对该问题,首先采用REI等值方法构建了集电网络等值模型结构。其次针对该REI等值模型存在结构复杂、参数较多且难以辨识的缺点,基于理论分析提出了集电网络简化等值模型的构建方法,并通过时域仿真验证了所提风电场集电网络等值模型的可行性。最后以某实际风电场为例,采用粒子群优化算法对集电网络等值模型进行了参数辨识。进一步将参数辨识值与解析值进行了对比,结果表明所提风电场集电网络等值模型有较好的精度和适应性。     

基于谐波阻抗矩阵约束的系统侧谐波阻抗估计方法

谐波阻抗是谐波治理和谐波责任划分的重要参数,针对背景谐波波动的随机性,考虑基于诺顿等效电路方程的固有特点,提出一种基于谐波阻抗矩阵约束的谐波阻抗估计方法.针对复值信号在复数独立分量分析法的求解过程中存在的相角偏移问题,将谐波阻抗矩阵的结构加入复数独立分量分析的迭代过程中对其分离矩阵进行约束.分别基于符号判别法和比例缩放...     

基于热特性差异的GIL故障辨识研究

针对气体绝缘输电线路的过热类故障辨识所存在的判定方法不足和滞后性强的问题,提出了通过监测壳体温度并利用GIL热特性差异实现故障辨识的方法.首先,基于GIL温度场对壳体温度进行了研究.然后,定义温度变化率及其范围作为描述不同状态热特性差异的判据.最后建立GIL有限元模型,通过仿真验证以不同状态下的判据范围以及温度变化率作...     

基于故障录波数据同步技术的输电线路参数辨识方法

输电线路多源参数的差异性及其受外部环境影响的易变性使得常规离线测量结果不准确,利用故障录波信息进行在线参数辨识可以满足实际线路参数需及时更新的要求。该方法基于线路双端故障录波信息,考虑双端故障录波信息不同步时间,构建约束方程求解区内外故障时的线路双端数据的不同步时间。在此基础上利用双端同步的电压电流相量,进行线路参数辨识。通过IEEE9节点模型分析验证表明,该对齐方法的对时精度等级约为10-5 s,提高了利用故障录波信息进行输电线路参数辨识的有效性。