智能电网环境下的继电保护

智能电网是我国电力工业发展的新方向,继电保护作为保障电网安全运行的第一道防线,需要积极适应电网变革。介绍了我国智能电网建设的特殊问题,包括跨区域交直流复杂电网、新能源电力的调度控制和就地平衡以及需求侧对电网的支持响应等方面。分析了超/特高压输电、电子器件渗透和网络拓扑异变对继电保护造成的影响,指出继电保护的几个关键研究方向以及新形势下研究应用广域保护的重要意义。最后对广域保护的概念、功能定位和系统构成模式进行讨论,并分析了广域保护主要算法的原理和特点。     

故障分量方向元件的电容电流补偿方案

提出一种电容电流按比例补偿方案,解决环网中故障分量方向纵联保护误动的问题。比较线路两端故障分量电流幅值确定各自补偿比例,采用线路分布参数T模型计算电容电流补偿总量,结合补偿比例和补偿电流总量可以得到线路两侧各自的补偿电流值,并进而求得补偿后的电流量。理论分析及数字仿真表明,利用补偿后的电流量构造故障分量方向元件,能够有效防止环网中线路区外故障两侧正方向元件同时启动导致纵联保护误动的问题,对于仅一端正方向元件启动的情况也能适当提高保护安全性,而对于区内故障补偿产生的影响基本可以忽略。     

基于频率和电压稳定的紧急控制策略研究

紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用,对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上,归纳了目前切负荷方案的优缺点,着重指出系统受到大的扰动时,电压稳定和频率稳定均受到威胁,仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此,新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化,以及频率稳定和电压稳定的相互影响,以实现切负荷的动态自适应性。     

考虑系统电压影响的低频减载新策略

低频减载（Under Frequency Load Shedding, UFLS）是电力系统中普遍采用的技术,它通过在系统的某些地点切除过负荷量,达到维护系统稳定的目的。为了改进和提高传统的策略,很多研究者都考虑采用频率变化率作为指示器,用于确定系统的有功功率缺额。重点研究了影响频率变化率测量值的因素,分析了频率变化率在使用中遇到的相关问题,在此基础上,得出系统扰动后不平衡功率的准确求解表达式。一个综合利用电压信息量来确定切负荷地点和切负荷量的新UFLS策略被提出,仿真结果表明,新的切负荷策略更具有优越性。     

基于单机负荷模型系统的紧急状态研究

研究了电力系统的运行状态分类及其之间的转换关系,建立简单的单机负荷模型系统的状态方程,重点研究系统的稳态及紧急运行状态。电力系统中出现大的扰动,系统中将出现有功、无功功率的不平衡。借助Matlab仿真分析系统频率和电压的运行轨迹变化,结果表明,频率是系统有功功率平衡的指示器,而无功功率不平衡决定母线电压的变化,在紧急状态下,系统频率和电压稳定是不能完全解耦的。该研究对传统的低频减载策略设计和改进具有重要的指导意义。