采样同步误差引起智能站母差保护异常的概率模型

针对采样同步误差可能引起母差保护误动拒动的问题,建立了采样同步误差下母差保护误动和拒动概率模型,以此评估采样同步误差对母差保护的影响。在各种因素干扰下,如温度、电磁干扰等,采样同步误差具有正态分布特点,会进一步影响母差保护判据的可靠性。据此建立了采样同步误差下的母差保护误动拒动概率模型。大量仿真结果表明,所建立的概率模型具有合理性和有效性。母差保护受同步误差的影响程度随采样同步误差增大而增大;基于电流相量的母差保护受采样同步误差的影响比基于电流采样值的母差保护要小。最后,为减小采样同步误差对母差保护的影响提出了一些合理化建议。     

柔性直流电网故障电流复合抑制策略

柔性直流电网在直流侧发生短路故障后,故障电流迅速达到较大峰值,严重时会危及整个系统电气设备的安全运行。为了在故障发生后的短时间内限制故障电流影响,提出一种不利用附加装置的电流抑制策略。首先,分析了直流电网结构与故障初期电流上升规律。然后,根据所得规律提出一种包含两个环节的电流复合抑制策略,给出电流抑制参数选取的原则,并分析了抑制策略下短路电流的发展规律。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型进行仿真验证。结果表明,所提电流抑制策略可以有效减小直流线路过流倍数,降低换流器闭锁的概率,且故障切除后恢复阶段电流平衡度更好。     

（特）高压直流线路单极故障隔离策略

目前,基于线路换相变流器（LCC）的HVDC系统依靠常规控制系统实现线路故障隔离,存在隔离过程中电流峰值大、过流持续时间长的不足。为此,提出一种基于状态空间法的故障隔离策略。首先,建立线路整流端、逆变端单极金属性故障的等值电路,利用状态空间法求解故障电流和换流器电流的时域表达式;其次,基于电流特征分析,利用非线性规划方法求解故障后每个时段的最佳触发角,以降低故障电流峰值和过流时间并得到故障隔离策略。最后,在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证,结果表明了所提方法的有效性和对维持系统安全稳定的积极作用。     

适用于逆变型分布式电源T接的配电网线路纵联保护方案

针对逆变型分布式电源(IIDG)T接于配电网导致双端电流纵联差动保护难以适用的问题,提出一种基于线路端点正序电流的新型纵联保护方案。建立以并网点正序电压主导的IIDG压控电流源模型。根据线路本端保护测量所得正序电气量分别求解对端正序电流计算值。在此基础上,将同一端点测量值与计算值的相量差幅值作为保护动作量,并利用发生区、内外故障时保护动作量的差异形成故障识别判据。考虑计算误差及互感器传变误差对保护整定值的影响构建完整的保护方案。该方案在保护动作量计算过程中无须实时获取IIDG运行状态,仅在现有双端纵联通道内对线路两端的电气量进行通信即可准确识别区内、外故障,通信压力小。仿真结果表明所提保护方案可靠有效,受IIDG出力影响小且具备一定抗过渡电阻能力。     

大数据背景下考虑删失特点的继保设备运行状态评估

未能记录到设备失效准确时间的失效数据称为删失数据。针对大数据背景下继保设备失效数据存在删失的特点，提出了大数据背景下考虑删失数据的继保设备运行状态评估方法。首先，通过对继保设备失效数据进行特点分析，对失效数据进行预处理，利用期望-最大化（EM）算法并结合指数分布和威布尔分布模型，估计继保设备失效模型的参数。其次，将参数估计值代入失效模型中，得到设备的可靠度、故障概率密度、失效率、平均无故障时间等可靠性指标。然后，通过仿真验证对比分析偶然失效期和老化失效期内不同估计方法得到的模型参数精度，验证了文中方法处理删失数据的有效性。最后，以某型号继保设备为例分析可靠性指标，验证了利用文中方法规划设备检修周期的可行性。     

基于电流相关性的高压直流线路纵联保护新原理

针对传统高压直流输电线路电流差动保护快速性差、耐过渡电阻能力低等问题,提出一种基于电流相关性的纵联保护方案。以直流滤波器阻抗频率特性为基础,对直流输电线路区内、外故障对应的故障附加网络进行理论分析发现:区内故障时,直流线路两端特定频点电流故障分量呈强正相关性;区外故障时,直流线路两端特定频点电流故障分量呈强负相关性。据此,可判别区内、区外故障。大量仿真结果表明,所提出的纵联保护方案原理简单、计算量小,能够快速、可靠识别区内、区外故障,且耐过渡电阻的能力强,不受线路分布电容影响。     

基于反行波差值的特高压直流线路纵联保护方案

纵差保护作为高压直流线路后备保护,需设置较长延时躲过区外故障时分布电容电流的影响。为提高纵联保护性能,提出一种基于反行波差值的纵联保护原理。区内故障时,远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波不满足线路的传输函数;区外故障时,远离故障侧的反行波与近故障侧的前行波满足线路的传输函数。因此根据传输函数与近故障侧前行波计算远故障侧反行波,并将计算所得的反行波与实际反行波比较,识别区内、外故障。在PSCAD/EMTDC中对所提方案进行了验证,仿真结果表明,不同故障情况下保护方案均能快速、可靠地识别故障,并具有良好的耐受高阻能力。     

继电保护可靠性管理系统设计与实现

针对目前继电保护系统可靠性评估过程中由于缺乏基础数据积累和必要挖掘而影响了评估结果可信度的问题,从继电保护系统可靠性及其基础数据的特点入手,设计实现了可靠性基础数据分析软件。软件在对原始数据进行预处理的基础上从不同角度进行立体分析,实现了多种可靠性指标的统计计算、失效率函数与可靠度函数等的回归分析以及设备可靠度的短期预测功能。其分析结果可为全面评估继电保护系统的可靠性、制定合理的检修策略等提供依据,对进一步掌握和提升保护系统可靠运行水平具有积极意义。     

面向状态检修的智能变电站保护系统可靠性分析

以状态检修为目的,研究了智能变电站保护系统的可靠性评估方法。首先从智能变电站技术特点出发,提出一种考虑逻辑节点的保护系统监测方法。根据状态检修的需要选取保护系统可靠性指标,并在此基础上建立了动态Markov模型,利用该模型定量评估保护系统在给定条件下的检修需求。最后以典型220 kV智能变电站为例说明了该评估模型的应用方法并做了相关分析。算例结果表明,该方法具有一定的可操作性,能够为智能变电站保护系统的检修决策提供一些参考。     

柔性中压直流配电网线路保护方案

针对"手拉手"多端柔性直流配电系统的中压直流线路,设计了基于通信系统和直流断路器的继电保护方案。首先,介绍了柔性直流配电系统的配置和中压直流系统的故障特性;其次,针对系统危害较大的极间短路故障和小电阻接地故障,依靠电流量信息,根据每一保护安装处的线路电流状态矩阵,设计了能够识别故障类型和故障区间、在5ms内隔离故障的速动保护;针对系统可能出现的大电阻接地故障情况,设计了以电压不平衡量作为启动判据,根据同一保护安装处的正负极不平衡电流状态矩阵,实现故障定位和故障隔离的后备保护;并针对可能出现的保护拒动或通信装置失灵现象设计了第一级远后备保护和第二级远后备保护;还考虑了保护系统和控制系统的配合以保证非故障区域的正常供电。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提保护方案的有效性。