含分布式电源的闭环配电网保护方案

相对于开环运行来说,闭环运行在供电连续性和维持电压水平方面都有优势,也更适用于有分布式电源接入的情况.着重研究闭环电网的特征并给出相应的保护方案,分析了传统配电网的保护措施,以及当电网由开环升级到闭环运行时,这些保护方法在新网络中的适用性.研究了纵联快速电流保护和无通道电流保护在闭环网络中的应用,这些保护方案均能显著提高含分布式电源的闭环网络的安全性和可靠性.     

数字化变电站全频带故障信息利用可行性分析初探

目前实施建设的数字化变电站二次测控、保护系统都是基于工频和谐波分量信号,行波信号能否在数字化变电站中应用尚未见文献报道。针对该问题,探讨了数字化变电站中全频带故障信息利用的可行性方案,从三个方面分析了面临的主要问题,可能的解决方案以及相关技术难点：1）数据通信实时性约束下的行波暂态故障特征采集、提取、表达研究;2）传输行波暂态信息时,数字化变电站过程层通信网络性能评估;3）基于空域相关性滤波算法探讨不同故障频带间的特征延续性,提高数字化变电站中行波信号利用的可靠性。所做工作对于未来数字化变电站的通信网络设计及智能保护控制系统的建设,都将产生积极的影响。     

基于泰勒展开模型的同步相量估计新算法

经典的离散傅里叶变换（DFT）算法在静态条件下具有较好的相量估计性能，但在动态条件下其估计精度往往达不到实际应用要求。文中分析了DFT算法在动态条件下产生估计误差的原因，在此基础上利用一阶泰勒模型对DFT算法进行修正，设计了满足动态要求的同步相量估计新算法。该算法利用一阶泰勒展开式对动态电力信号进行建模，然后引入相邻数据窗之间的相量变化率来表征相量一阶导数，通过相量一阶导数修正DFT算法的估计结果;最后将得到的中心时刻相量估计值相移到报告时刻，从而实现准确的相量估计。仿真分析及对实际采样数据的分析表明，该算法在频率偏移、低频振荡等动态情况下均优于DFT算法，具有一定的应用潜力。     

电力变压器铁磁谐振检测方法研究

根据电力变压器铁磁谐振电流畸变的特性,提出了一种新型的铁磁谐振检测方法。该方法以电流基频分量小于设定阈值且电流最大值超过设定阈值作为算法的启动,利用尖峰与间隔角占空比的检测来确定尖峰脉冲特性从而判别铁磁谐振的发生,并利用尖峰的时间间隔统计来识别谐振周期并判断谐振模式。分析了铁磁谐振电流与励磁涌流的区别,提出对称间断角检测的方法来排除励磁涌流的干扰。对检测方法进行了算例仿真,准确检测到铁磁谐振发生,并对谐振模式识别正确,验证了该检测方法的正确性。     

基于故障分量的T接线路电流纵差保护新判据

分析了基于故障分量的传统差动保护在复平面上的动作特性,指出传统原理在保障内部故障的灵敏性与外部故障的可靠性方面存在一定的限制。提出了结合电流相位差的T接线路电流差动保护新原理,实现了制动项在区内外故障分别体现为驱动和制动两种状态,同时提高了差动保护的灵敏性和可靠性。理论分析表明新原理在内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性方面均优于传统判据,具有良好的抗电流互感器饱和性能。仿真实验证明了新原理的有效性。     

基于Mexh小波变换的直流馈线保护方法EI北大核心CSCD

由于机车恒转矩电流与远端短路电流特征相近,因此对两种电流的区分是直流馈线保护的难点。钢轨在通过短路电流时会产生集肤效应,使其电流时间常数发生较大改变;而机车在用电时由于其自身结构特点,其电流时间常数改变较小。采用基于Mexh小波变换方法提取时间常数变化特征以区分机车恒转矩电流与远端短路电流,该方法可以作为电流上升率保护的有效补充。采用北京地铁仿真数据及直流馈线录波数据对该方法进行了验证,证明了该方法的有效性。     

实用化的配电线路无通道保护方案

针对单断路器分断的配电线路结构提出了一种新型无通道保护,该保护连同它的断路器既能开断电源端故障亦能开断无电源端故障。当短路故障发生后,无电源侧的保护和断路器根据无电源故障状态动作首先跳闸,有电源侧的断路器感受对端跳闸而加速动作;或者有电源侧的保护和断路器根据过电流保护原理首先动作,无电源侧保护和断路器实现加速动作跳闸,从而保证故障线路从两端快速、有选择性地切除。对于一个典型开环系统的仿真研究表明,所提出的保护方案是正确的,一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1.2 s。     

动态条件下的同步相量测量算法的研究

考虑到电力信号的动态特性,利用泰勒级数对电力信号的时变相量进行建模,并利用相邻采样数据窗的相量测量值来表示相量导数,以此相量导数来修正系统动态特性对相量测量精度的影响。仿真计算以及现场数据的分析研究表明：该同步相量测量算法提高了多种动态条件下(如低频振荡和频率偏移等情况)对信号相量进行测量的精度,与传统相量测量方法相比,虽然运算量有所增加,但仍能够满足现场在线应用的要求。     

双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理,它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况,从而判断是否在区内发生了故障.该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作.文中进行了故障分析和保护原理的讨论,并验证了该保护的可行性.     

双回线无通道保护研究:（三）保护实现和试验

在AREVA公司的P540保护平台上实现了新型的双回线无通道保护.文中给出了该保护的基本原理并概括介绍了该保护的软件流程和硬件连线情况,最后重点分析了该双回线无通道保护装置的动模试验结果.大量试验数据表明,该无通道保护装置在对称故障和非对称故障情况下都能够稳定可靠地实现双回线的全线速动,完全符合设计要求.