智能变电站继电保护在线运检方法研究

随着信息与通信技术在继电保护系统中的应用不断加深,基于高度信息开放背景下的在线运检成为了提升继电保护系统运维有效性的新模式。首先论证传统运检的有效性和充分性。围绕继电保护全面实时状态评估和可靠有效运检的目标,提出全景信息开放和在线运检的需求。然后全面梳理评估继电保护状态所需的状态信息集,探讨状态信息集的构成及获取方式,提出基于不同类别状态信息的在线运检方法,从而构建在线运检系统的架构,综合利用状态信息发现继电保护的异常。最后,结合传统运检与在线运检提出继电保护新模式的构想。     

智能变电站故障信息模型与继电保护在线监测方法

充分利用智能变电站信息开放与信息共享的优势,提出基于智能变电站系统特性的继电保护在线监测新方法。全面分析继电保护在线监测功能需求,提出继电保护在线监测思路;建立包含一次系统间隔模型、二次系统端口模型、二次系统逻辑模型的智能变电站故障信息模型,在此基础上,充分描述继电保护状态信息间的耦合及关联关系,自动辨识继电保护关键状态,并实现继电保护故障定位。算例分析结果表明,基于智能变电站故障信息模型的继电保护在线监测方法可实现继电保护关键状态的辨识,并实现精准的故障定位。     

面向通用对象的变电站事件（GOOSE）实时解析和预警系统

GOOSE已经在数字化变电站中广泛应用,但缺乏对GOOSE通信过程有效的分析、监测工具。针对这一空白,提出了GOOSE报文实时解析的步骤和方法,定义了GOOSE传输的正常和异常事件,根据GOOSE实时解析的结果建立了GOOSE通信模型,并在此基础上开发了GOOSE通信预警软件和图形化的人机界面,阐述了预警系统在数字化变电站中的应用情况。GOOSE实时解析和预警系统能够及时发现通信异常,消除缺陷,保证数字化变电站的可靠运行。     

基于正序电压替代的零序功率方向补充比相方案

输电线路发生接地故障时,可能因零序电压不满足灵敏度要求,导致零序方向元件不能正确动作。针对上述问题,文中系统阐述了各种不对称接地故障下,系统各点故障前后正序电压的相位偏差、过渡电阻对各序分量相位的影响、正序与零序电压间最大相位偏差、送端与受端功角对该相位差的影响等,并据此提出了零压不够时采用正序电压代替零序电压进行比相的补充方案。理论研究及实时数字仿真系统（RTDS）仿真表明,新方案区外故障时不误动,区内故障基本正确动作,从而较大程度地改善了零序方向保护的整体性能。     

在线短路电流计算精确等效模型研究

通过比较现行不同短路电流计算方法假设条件的异同和误差,提出了一种适用于在线短路电流计算的精确等效模型,包括发电机模型、变压器模型、负荷模型、线路及互感模型,比传统短路电流计算模型提高了精确度。通过算例验证了在线短路电流计算精确等效模型的可行性,为调度员在线短路电流计算提供参考,对于故障情况下快速处理短路电流超标的地区具有指导意义。     

母线差动保护比率制动系数整定分析及应用

根据母线差动保护制动特性原理,对各种电网工况下比率制动系数的影响因素进行分析,通过对不同制动系数的计算给出其整定方案,即母线并列运行时,取高值0．7,考虑电流互感器（currenttransformer,CT）传变误差的情况和母线流出电流的情况时取低值0．3;提出在母线差动保护装置中将比率制动系数定值进行固化的建议,简化了母线差动保护的整定,提高了整定计算的安全性和整定工作效率。     

一种消除CVT暂态超越的新方法

高压线路保护中,当系统发生故障时,由于电压的降落,CVT将产生暂态效应,可能引起正方向距离保护的暂态超越。传统消除CVT暂态超越的方法是延时,这样就牺牲了保护的速动性。论文发现不同保护算法产生暂态超越的时刻是不同的,据此提出基于多种傅氏算法相配合来消除CVT暂态超越的新方法,EMTP仿真表明区外故障时,新方法可以在较短时内做出正确判断,可靠保证保护不误动;而区内故障时,新方法相较传统保护更为速动,从而全面提升了其性能。     

磁通密度特征分析与CT饱和区识别及重构技术

为解决电流互感器饱和引起的继电保护问题,提出了一种基于磁通密度特征的电流互感器（current transformer,CT）饱和识别方法,以及畸变区二次电流重构技术。首先以饱和时磁通密度梯形区域特征为基础,对CT饱和进行识别,进而利用磁通方差的斜率在进入饱和与退出饱和的差异构建饱和判据,并计算二次电流饱和起点和终点对应的时间,以此得到CT饱和区。然后以电网负荷最大时的电流为依据构建保护启动判据,避免保护误动。最后利用最小二乘法对饱和区二次电流进行重构,可靠反映系统一次电流。基于PSCAD/EMTDC软件的仿真验证表明,所提方法准确可靠,能快速有效识别CT饱和区段,且时间误差不超过1 ms。     

一种220kV线路零序后备保护整定优化方案及其风险概率分析

基于后备保护优化的目标和零序后备保护作用定位,把配置了至少一套光纤电流差动保护的线路视为主保护完善的被配合线路,不用考虑与之配合的线路零序后备保护定值与被配合线路的零序后备保护定值之间的配合关系,即默认与主保护配合,按照此种原则整定的点称之为基准点,基准点之外的定值按照时间级差逐级配合。从失配风险和高阻接地时差动保护拒动概率两个方面进行分析,表明实际电网中按照该方案整定的零序保护发生越级动作的概率极低。在广东电网中的应用情况说明该方案优化效果明显。     

基于专家系统的涉网电厂继电保护定值风险评估系统

介绍并分析了电厂继电保护定值风险评估的重要性和现状,提出符合电厂继电保护实际情况的、基于专家系统的电厂继电保护定值风险评估的软件系统.分析了继电保护定值风险评估的过程和需求,提出了基于专家系统的风险评估方法,并阐述了该系统的设计思想和功能特点.