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.     

基于直流滤波器多频率单端电气量的高压直流线路保护

针对传统高压直流输电线路保护耐受过渡电阻能力有限、保护速动性不足的问题,提出一种基于线路边界元件的多频率单端电气量保护方案。首先基于附加网络分析了不同频率下电气故障分量幅值比的特征,得到在区内、外故障情况下,线路单侧边界测点处特定高频电气量幅值比的差异。据此,利用多个特定频率电气故障分量的比值构造判据,准确有效地识别线路内部故障与整流侧和逆变侧区外故障。理论分析与仿真验证表明,该保护方案原理简单、计算量小,仅通过单端电气量即可准确识别区内、外故障,在保证良好耐受过渡电阻能力基础上能够可靠且快速保护线路全长。     

基于测量阻抗电阻分量符号的“网孔型”柔直电网线路纵联保护

对于限流电抗器装设于换流站出口的“网孔型”柔性直流电网而言,线路之间无边界存在,基于边界效应的保护不再适用。同时,传统的差动类保护存在延迟长和严格通信同步的问题。为此,提出一种基于测量阻抗电阻分量符号的纵联保护方案。通过对“网孔型”直流电网的Peterson等效电路进行分析发现,当发生区内故障时,线路两端的测量阻抗电阻分量符号相同,而当发生区外故障时,二者符号相反。根据这一特征,利用连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)提取测量阻抗的实部并构造保护判据。理论分析和仿真结果表明所提保护方案能够可靠、快速地识别各种类型的直流线路故障,具备耐高阻和强噪声的能力,且无需双端数据的严格同步。     

继电保护系统隐性故障识别方法及软件设计与实现

继电保护系统的隐性故障可能引起保护误动或拒动,并影响电力系统的安全稳定运行,但目前还没有通用的识别系统。设计实现了带有案例模板库的继电保护隐性故障识别软件。首先建立了一套适用于逻辑判断和分析计算的编码方法。其次,建立了保护逻辑库,根据拓扑信息、保护启动、动作及保护配合关系识别可能存在的隐性故障。最后研究了隐性故障识别方法并设计了隐性故障识别软件。案例分析表明该软件能有效识别继电保护软件型隐性故障,具有较强的普适性。     

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CDSM-MMC的光伏直流接入系统故障分析

作为模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter,MMC)的一种,钳位双子模块(ClampDouble Sub-module,CDSM)型MMC具有直流故障自清除能力。但基于CDSM-MMC的光伏直流接入系统,在直流故障特性等方面与其他类型MMC构成的直流系统存在较大差异。为此,首先分析了联接变压器不同接地方式下的电容放电回路,阐述了直流故障对交流侧的影响。其次,在CDSM故障闭锁情况下,划分了MMC换流器端单极接地和极间短路时的故障阶段,建立各阶段的等值模型并求解。阐述了DC/DC换流器及光伏电源对极间短路故障回路的影响,并对DC/DC换流器侧的暂态过程进行了分析。最后,在PSCAD/EMTDC中建立基于CDSM-MMC的光伏直流接入系统模型,验证了分析结果的正确性。     

含多微网的主动配电网分层调度策略

近年来,可再生能源高渗透率接入电网面临着明显的弃风弃光现象。微网为可再生能源的充分利用提供了良好的平台,主动配电网下多微网间的协调调度将进一步提高可再生能源的利用率。将分层控制理论与多微网并列运行的配电网架构结合,提出一种以配网协调能力最强为目标的先配网后微网的两步动态分层调度策略。重点研究配网能量管理中心和微网EMS的信息交互过程,旨在最大化利用可再生能源,减少主动配电网与主网的交互功率,同时保证微网运行的经济性。最后,以含多微网的主动配电网为例分析,验证所提出策略的正确性。与其他策略的对比体现了所提策略在充分利用可再生能源、减少主动配电网与主网的交互功率、缩短优化用时方面的优势。     

基于电流特征量相关系数的UHVDC线路纵联保护新原理

特高压直流输电线路长、发生故障概率大,其常规纵联电流差动保护的快速性较差且耐受过渡电阻能力有限。相关系数可定量描述两个变量的变化趋势,且不受变化幅度影响。为此,首先立足直流线路故障暂态特性,利用两端电流和、差计算相关系数,构造了判据特征量。其次,基于判据特征量在区内、外故障的不同特性,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,耐受过渡电阻能力和快速性优于常规纵联电流差动保护;且对信道要求低,利于工程应用。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了新原理的有效性。     

多种运行状态下考虑报文影响的集中式保护可靠性分析

集中式保护系统的运行高度依赖于可靠的报文,在变电站内报文的冗余校验机制下,提出一种报文可靠性定量评估方法。其次,在细化分析电网正常、故障状态、报文缺失及报文错误下不同集中式保护策略的基础上,建立了相应的可靠性模型。最后,对比研究了报文对集中式保护系统以及分布式保护系统可靠性影响的差异。计算结果表明,集中式保护系统的可靠性受报文影响较小,而分布式保护系统的可靠性受报文影响较大。     

基于限流电抗电压积分值的环状柔性直流配电网保护方案

直流故障电流上升速度快,故障影响范围广,传统的交流故障检测方法不再适用。为此,基于系统复频域模型提出一种基于直流线路限流电抗电压积分值的多端直流环网故障快速检测方法。首先,详细分析了多端环状柔性直流配电网中各元件的时域和复频域等效模型。在此基础上,给出了限流电抗电压的计算方法,其实现了系统等效模型在时域和复频域上的转化,求解简单,建模难度低,且对不同系统的建模有普适性。其次,提出一种基于限流电抗电压积分值的故障检测方法,其抗噪能力强且具有一定的耐受过渡电阻能力。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了所提计算方法的正确性和保护方案的可行性。