特高压直流分层接入方式下抑制连续换相失败的优化控制策略

针对分层接入的特高压直流输电(UHVDC)中连续换相失败问题,分析其换相机理,提出了一种基于直流电流变化量的定熄弧角优化控制策略。理论上分析定熄弧角控制的作用机理,在控制中引入直流变化量,充分利用故障期间和系统故障恢复过程中直流电流的动态波动特征,来快速调节定熄弧角运行值,补偿因直流电流上升而减小的熄弧角,以达到有效抑制换相失败的目的。利用PSCAD/EMTDC软件实现了所提出的控制方法,并对比分析所提改进策略与CIGRE标准模型控制对换相失败的抑制效果。大量仿真结果表明,所提出的改进控制策略能有效抑制各种交流故障下连续换相失败,改善故障恢复特性。     

基于动态电流偏差控制的连续换相失败抑制方法

为降低高压直流输电系统发生连续换相失败的概率,提出一种动态电流偏差控制器设计方法。从换相失败机理出发,利用关断角增量与电流偏差控制斜升函数斜率的关联性,采用二阶广义积分器实时检测逆变端换流母线三相电压及零序电压幅值的动态变化;以此为依据,在不同类型的交流故障发生后,使电流偏差控制斜升函数输出的关断角增量上限值做出相应的动态调整,从而改变控制曲线斜率,实现对关断角整定值的自适应调节。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提方法能较好地抑制单相及三相短路故障导致的连续换相失败,改善直流系统的运行特性。     

零序电流保护运行风险评估模型

建立了基于原理性运行失效的零序电流保护运行风险评估模型,指出了实时运行状态对保护的可靠性有着重要的影响。考虑由于电网实际运行中的各种不确定性和运行方式的变化,根据系统的运行方式和保护原理,详细分析了零序电流保护各段的动作原因,定量计算系统某处发生接地短路后各保护的运行拒动概率和运行误动概率,然后列举保护拒动和误动后可能发生的失效后果,计算并分析风险指标。考虑过渡电阻的影响,通过一个典型的系统实例,说明该方法的应用。     

含分布式电源的配电网多目标供电恢复

为充分发挥分布式电源的优势,进一步提高配电网的供电可靠性,提出考虑分布式电源孤岛运行的多目标供电恢复算法。在分析含分布式发电配网故障到供电恢复流程的基础上,采用二进制粒子群算法搜索Pareto非支配解获得供电恢复方案。根据对开关动作次数和网损侧重点不同,为减少Pareto非支配解的数目,可分别优先考虑负荷损失最少、开关动作次数最少和负荷损失最少、网损最小为目标得到Pareto非支配解,然后分别计算网损、开关动作次数,从中选择非劣解,兼顾了供电恢复过程中负荷损失、开关动作次数和网络损耗。方法可生成具体供电恢复方案由用户根据情况灵活选择。最后通过IEEE 33节点测试系统验证了算法的有效性。     

比率制动电荷量线路差动保护

文中提出了差动电荷量和制动电荷量的概念,并分析了两者间的关系。提出了将两者作为差动量和制动量的比率制动电荷量线路差动保护判据及其整定原则,利用全波电流识别区内外故障。阐述了保护判据抗电流互感器饱和、避免电容电流影响的思路。仿真验证结果表明:区内故障时,保护判据利用故障后5~10ms内的数据能快速准确识别故障;区外故障时,判据能可靠闭锁。     

典型广域保护通信网络的信息传输可靠性评估

通信网络可靠性是影响广域保护能否实现其预定功能的决定性因素之一。根据电力系统广域保护通信系统主干网和区域网的结构特点,以SDH光网络信息传输原理为基础,以SDH自愈环网和SDH星型网为例,综合利用Markov状态空间法和网络法,通过定性分析和定量计算相结合,分析了二纤单向通道保护环网和星形网络的可靠性模型。算例表明模型反映了信息传输原理,能为电力系统广域保护通信系统的可靠性评估提供参考。     

计及风险扩散的智能变电站二次系统风险评估模型

智能变电站中引进智能电子设备和虚端子连接,促使在二次系统风险评估时需对智能电子设备间交互关系和智能站二次系统风险扩散过程进行深入研究。基于此,结合二次系统信息流和继电保护逻辑,建立基于功能关联的装置间依赖网络模型,以及保护进程-装置依赖网络模型;并根据部分装置发生故障风险后引发的风险扩散过程,建立二次系统风险扩散模型。最后基于保护系统算例,运用MATLAB仿真分析得到二次系统风险扩散的特征,并从保护系统规模、风险恢复参数和误操作角度对二次系统进行了风险评估,验证了文中所提模型与方法的有效性。     

继电保护可靠性研究综述

研究继电保护可靠性对于研究新的保护原理与配置方案、为保护系统设计及运行提供参考依据具有重要意义.对国内外继电保护可靠性指标和评估模型方面的研究进展进行了综述.通过比较不同的继电保护可靠性评价指标及评估方法,总结了仍然存在的不足.根据目前的研究成果简要分析了全数字化继电保护系统、广域保护等新技术、新原理给继电保护可靠性研究带来的新问题.     

基于电流特征量相关系数的UHVDC线路高阻接地故障保护

特高压直流输电线路距离长、跨越区域复杂,故障发生率较高,常规电流差动保护的快速性较差且耐过渡电阻能力有限,为此提出一种基于电流特征量相关系数的线路高阻接地故障保护新原理。首先利用状态空间分析得到直流线路两端稳态电流时域表达式;随后,分析电流成分,发现其衰减振荡项中的角频率可反映线路对地故障,且可用相关系数衡量。接着利用两端电流和、电流差进一步突出角频率特征,并计算两者的相关系数构造判据特征量。在此基础上,根据判据特征量在区内外故障的不同特征,计及直流输电系统控制特性,提出了纵联保护新原理。该原理无需电容电流补偿,且对信道要求低,利于工程应用。仿真结果表明,该方案耐受过渡电阻能力和快速性优于常规电流差动保护。     

基于GAN模型与随机森林算法的保护系统智能状态评价与预警

为提高继电保护系统状态评价的准确性,提出一种基于GAN模型与随机森林算法的智能状态评价方法.首先,结合现场情况与专家意见,建立系统状态指标集,并针对继保设备状态数据不平衡的问题,提出基于生成对抗网络的状态数据生成方法;然后,建立基于随机森林的继保系统综合评价模型;最后,结合设备的历次状态评价结果,给出设备的健康指数变化曲线及其劣化趋势,提供相应的状态预警.基于真实数据的实验结果表明,该方法能较准确评价系统状态,对合理安排检修周期、制定检修计划具有参考价值.