不对称参数同塔四回线的综合横差保护方案

考虑不对称同塔四回线的阻抗不对称特性,提出一种适用于不对称同塔四回线的综合横差保护方案,并根据所配置的综合横差保护方案的动作信号,给出了四回线的故障选线方案。分析了故障时同塔四回线的故障附加网络,基于故障时流经各回线的故障附加电流,构建了基于负序分量的两种横差保护方案,即小横差保护方案和大横差保护方案。讨论了不同接线方式下两种横差保护测量到的差动电流,给出了横差保护的整定方法,并综合保护的动作信号提出了基于横差保护的四回线的故障选线方案。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,负序分量横差保护能够准确区分同塔四回线的区内、区外故障;在区内故障时,横差保护能够可靠动作,切除故障线路,具有较强的抗过渡电阻能力。仿真结果证明了保护方案的有效性与故障选线的可行性。     

基于单端单回线电气量的同杆双回线单相接地距离保护

基于单端单回线电气量的传统距离保护直接应用于同杆双回线时,受零序互感的影响,其测距精度难以满足要求。文中提出了一种仅采用单端单回线电气量的单相接地距离保护新算法,它可以考虑相邻线路零序互感的影响,实现准确测距。通过分析同杆双回线单相接地故障模型,推导出了含有双回线零序电流的故障距离准确表达式;进一步分析了双回线零序电流之间的关系式,代入故障位置估算值后,可以将邻线零序电流用保护安装处零序电流表达出来,实现了由单端单回线电气量对双回线零序电流的计算,进而实现了所提出的距离保护方法。经PSCAD仿真验证,提出的算法对故障位置估算值的精度不敏感,且对系统运行工况具有较好的适应性,提高了同杆双回线单相接地故障时测量阻抗的精度。     

同塔线路接地距离保护测量阻抗特性分析

针对同塔双回或多回并架输电线路给接地距离保护带来的新问题,通过分析同塔线路在并列运行、一端分裂运行、两端分裂运行等不同结构,两端系统发生强弱变化以及在不同接线结构和运行方式下线路发生故障时接地距离保护的测量阻抗,得出了同塔双回线路对接地距离保护影响的基本规律,即平行线路零序电流影响故障线路保护测量阻抗的规律,并证明该规律可以指导同塔线路接地距离保护的整定计算及安全性评价。     

同杆双回线跨线接地故障的距离保护算法研究

提出了一种距离保护新算法来解决双回线跨线接地故障下的故障测距问题.该算法通过六序分量法分析同杆双回线跨线故障模型,相邻线路的零序电流可通过保护安装处的零序电流结合双回线的故障特性求得,以此消除线路耦合的影响.据此,实现了基于单端单回线电气量的距离保护方法.仿真结果表明,所提出的算法在发生金属性跨线接地故障时能准确计算出故障阻抗,优于现有基于单端单回线的距离保护算法.     

混压同塔四回线跨电压不接地故障下的距离保护适应性分析

混压同塔多回线输电方式因其具有传输容量大、占用土地资源少等优势,在国内外得以较多应用。两个不同电压等级线路间的跨电压故障是混压同塔输电方式下的一种常见故障形式,已有文献开展了跨电压接地故障对距离保护的影响研究。但对于跨电压不接地故障,因其分析更为复杂,尚未见相关研究。以跨电压不接地故障为研究对象,分析了其对接地距离保护和相间距离保护的影响。基于复合序网的混压同塔多回线跨电压故障分析方法,计算分析了跨电压不接地故障时测量阻抗的变化规律,得出其大小与故障点位置和两不同电压系统特殊相电源相角差有关的结论,并进一步指出其与接地故障下的测量阻抗区别及其原因。同时对非完全故障相的相间距离保护的动作情况进行了讨论,指出其存在误动的可能性。最后,在PSCAD中构建了500 kV/220 kV混压同塔四回输电线路模型,通过大量仿真实验,验证了理论分析的正确性。     

同杆双回线的六相序阻抗距离保护方案研究

指出了传统距离保护应用于同杆双回线时所存在的一些问题,如发生单回线接地故障时,由于相邻线零序电流的影响,会使测量阻抗的大小不能正确反映故障距离,导致保护拒动或超越;由于只使用单回线单侧电气量,使距离保护不能正确地反映双回线的跨线不接地故障等,提出了新型的同杆双回线的距离保护方案——基于六相序的距离保护方案,分析了六相序距离保护应用于同杆双回线时保护特性及相应的问题,并针对这些问题提出了改进方法。改进后的六相序距离保护可以很好地应用于同杆并架双回输电线路中,作为差动保护的后备保护,可以在单回线故障或跨线故障情况下正确地选择出故障线路。     

同杆双回线的六相序阻抗距离保护方案研究

指出了传统距离保护应用于同杆双回线时所存在的一些问题,如发生单回线接地故障时,由于相邻线零序电流的影响,会使测量阻抗的大小不能正确反映故障距离,导致保护拒动或超越;由于只使用单回线单侧电气量,使距离保护不能正确地反映双回线的跨线不接地故障等,提出了新型的同杆双回线的距离保护方案--基于六相序的距离保护方案,分析了六相序距离保护应用于同杆双回线时保护特性及相应的问题,并针对这些问题提出了改进方法.改进后的六相序距离保护可以很好地应用于同杆并架双回输电线路中,作为差动保护的后备保护,可以在单回线故障或跨线故障情况下正确地选择出故障线路.     

考虑导线换位的特高压同塔双回线路故障精确测距方法

为解决因特高压同塔双回线的导线间距大、导线间的参数不同使基于序分量的故障测距产生较大误差的问题,提出基于同塔双回线故障精确计算的故障精确测距算法。对不同换位段的线路采用特征模量分解方法计算转移矩阵;将故障网络矩阵和各换位段的矩阵相乘得到两端母线至故障点的转移矩阵;用实测数据计算的故障前、后的电压和电流相量计算线路两端的系统阻抗矩阵和等值电源电势;求解方程得到线路两端故障后的电压和电流相量。由计算结果可知：当设定的故障距离和故障电阻网络与实际值相等时,线路两端故障后的电压和电流各相量实测值与计算值的实部和虚部的误差平方和为极小值;提高搜索实际故障距离和故障电阻网路的速度可以减少计算量。     

同塔四回线参数解耦及故障分析方法

同塔四回输电线路参数复杂,难以进行故障分析。针对实际同塔四回线路杆塔结构和线路排布特点,采用矩阵变换理论,提出了同塔四回线参数解耦算法,将四回线线路参数矩阵解耦为四回线相关联的一组双回同向序量和三组双回反向序量。该算法计算简单,物理意义明确。以上述解耦算法为前提,提出了同塔四回输电线路复合序网故障分析方法,并给出了一回线内故障的复合序网图。本方法考虑了同塔四回线的序量特点,为其新型保护原理开发和整定计算奠定了理论基础。EMTDC仿真验证了上述算法的正确性。     

同塔四回线参数解耦及故障分析方法

同塔四回输电线路参数复杂,难以进行故障分析.针对实际同塔四回线路杆塔结构和线路排布特点,采用矩阵变换理论,提出了同塔四回线参数解耦算法,将四回线线路参数矩阵解耦为四回线相关联的一组双回同向序量和三组双回反向序量.该算法计算简单,物理意义明确.以上述解耦算法为前提,提出了同塔四回输电线路复合序网故障分析方法,并给出了一回线内故障的复合序网图.本方法考虑了同塔四回线的序量特点,为其新型保护原理开发和整定计算奠定了理论基础.EMTDC仿真验证了上述算法的正确性.     

750 kV同塔双回线接地距离保护整定计算

分析了同塔双回线运行方式与零序补偿系数的关系,指出目前整定计算中采用固定零序补偿系数难以兼顾接地距离保护在750 kV同塔双回线正常运行方式下具有较高的灵敏性,同时在单回线挂检方式下又具有较好的选择性.提出在750 kV同塔双回线整定计算中采用微机保护定值区切换功能,根据运行方式选择相应的零序补偿系数,从而消除运行方式对测量阻抗的影响,提高接地距离保护动作性能.以中国第1条750 kV同塔双回线为例,采用ATP仿真软件验证了该方案的有效性.     

同杆并架双回线跨线不接地故障的距离保护

从理论上分析了同杆并架双回线跨线不接地故障时距离继电器测量阻抗的变化规律。提出只有将高频通道、超范围距离元件配合构成允许式纵联距离保护，才能保护同杆双回线跨线不接地故障。还对超范围阻抗如何整定进行了讨论。EMTDC仿真试验证明了理论分析结果是正确的。     

基于线路分段参数的非全程同塔双回线故障定位算法

对非全程同塔双回输电线路故障定位问题进行研究。首先,对非全程同塔双回线的特点进行分析,并针对传统伪根识别法无法适用于非全程同塔双回线故障定位的问题,在分析伪根存在与否的基础上,提出一种换模量伪根识别算法,该算法可以有效识别故障支路与非故障支路的伪根情况。进而,提出一种基于非全程同塔双回线路分段参数的双端工频量故障定位算法,该算法将故障支路辨识与故障点定位相结合,在线路全程内均可完成故障定位,不受故障类型、各端数据不同步和过渡电阻等因素影响。ATP-EMTP仿真结果表明,所提算法可行、有效。     

平行/同杆双回线的单线故障精确测距算法

平行/同杆双回线的一条线路发生故障时,由于非故障线路包含了对侧系统的信息,可以实现利用单端故障信息实现故障测距.介绍平行/同杆双回线的单线故障的一种故障测距算法,算法采用正、负、零序分量的分布参数模型和传输线方程,利用线路单端的故障信息,根据实际故障点的纯电阻特征,得到平行/同杆双回线单线故障时距离测量点的距离.用特征模量分解方法解决同杆双回线的零序分量网络中存在互阻抗和互电纳的难题.算法的精度不受分布电容影响和对端系统阻抗变化的影响.精确计算表明,线路换位(相序排列)对测距精度的影响可以用误差校正曲线或表格的方法校正.     

双端不同步采样的高压输电线路故障测距算法研究

研究双电源的换位、不换位单回以及耦合双回线短路点定位的新方法，其特点为：①两侧之间工频量不必同步。②适于换位和不换位的长线。③线路分布电容、过渡阻抗和系统运行方式等因素对测距精度没有影响。大量的模拟故障测距数字仿真表明，本方法具有较高测距精度。     

适用于同塔混压线路跨电压故障的距离保护新方法

跨线故障是同塔多回输电线路的典型故障类型。同塔混压多回线路的跨线阻抗计算需考虑不同电压等级线路阻抗参数的差异性。本文提出了适用于同塔混压双回线路和典型同塔混压四回线路的跨电压等级的跨线阻抗计算方法。此方法将阻抗参数不同的两回线路的跨线阻抗用其中一回线的正序阻抗表示,同时考虑了线间零序互感的影响,并据此提出了基于跨电压等级跨线阻抗的距离保护I段的应用新方法。EMTP仿真表明,采用所提出方法计算的跨线阻抗可以正确反映故障点到保护安装处的距离。     

同塔双回高压直流输电线路故障行波特性研究

受输电走廊的制约,同塔双回直流线路已成为直流输电工程建设的发展趋势之一,然而由于同塔双回直流线路极线间的电磁耦合关系导致了其故障暂态特性极为复杂。行波保护作为直流线路主保护,故障行波特性的研究对其动作性能的分析至关重要。为此,基于无畸变线路模型研究了同塔双回直流线路故障电压电流的相模变换方法和模量求解方法;系统地分析了极线故障行波的特性及其与单回直流线路的差异性,以及实际同塔双回直流线路不对称换位和参数频变等影响因素;基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件进行了分析验证。研究成果有助于对目前基于单极线电气量的直流线路行波保护动作性能的分析以及其在同塔双回直流线路上的适应性研究。     

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响,针对同杆双回线单回线故障,提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图,利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量,原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件,仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明,该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度,并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。     

环状供电系统不平衡电流分析研究

短距离不换位架设的同塔双回线导线相序排列不同,其参数不对称所引起的不平衡电流也不相同。多回同塔双回线接入同一变电站时,为优化全站导线相序排列,提出一种考虑其相互影响的降低全站不平衡电流的递推算法。对于同塔双回线单回打开π入其他变电站而形成单(双)端电源环状供电系统的情况,其不平衡电流因阻抗关系发生变化而受到无功补偿等因素的影响。通过分析提出了调整相序排列和无功补偿策略来达到降低不平衡电流的效果。最后,通过基于PSCAD的电磁暂态仿真结合上述方案对某220 kV变电站周边8条输电线路的电流不平衡情况进行了研究验证。     

同塔四回线接地距离保护的分析

同塔多回线路由于零序互感的影响,当发生接地短路时,接地距离保护的测量阻抗会产生偏差,导致保护误动或拒动。分析计算了同塔四回线在不同运行方式下零序电流补偿系数及其对接地距离保护测量阻抗的影响,并分析了线路不同运行方式下测量阻抗的偏差的特点,进而提出了整定零序电流补偿系数的方法。算例表明,按各方式下最小的零序电流补偿系数来整定,可保证在所有方式下保护至少覆盖线路的50％,保证两侧保护范围有交叉。