换流站阀侧交流接地故障电流快速抑制方案

换流站阀侧交流接地故障下,故障点通过接地极与下桥臂组成故障回路,其故障冲击电流大,不能通过断路器切除。分析表明,接地极在对称运行时基本没有电流流过,并在单极架空线路故障和换流站阀侧交流接地故障中提供了故障回路。因此,接地极引入故障限流装置不仅对系统的正常运行没有影响,且能有效抑制单极故障电流和阀侧交流接地故障电流,降低对直流线路保护及换流站保护的要求。分析了阀侧交流接地故障下的故障电流组成,从供电可靠性、故障限流效果等方面分析了故障限流器引入接地极所具有的优势,提出了故障限流器分散组合式安装方法,利用电容器组与故障限流电感的组合投入,实现对回路中能量的吸收和故障电流上升率及峰值抑制的新型故障限流器拓扑结构。利用PSCAD/EMTDC平台搭建了双端柔性直流输电系统,仿真结果验证了接地极安装位置的优越性,并证明了新型故障限流器的有效性。     

电力系统的集成保护

通过介绍一种新颖的配电网保护方案来阐述集成保护的优越性。这个基于暂态极性方向比较的保护方案以伴随故障出现的暂态电流信号的检测和处理为基础,在配电网的各个变电站安装有专门设计的保护继电器,继电器的暂态检测单元检测故障生成的故障分量电信号,并将暂态极性识别算法应用于叠加故障分量信号上,判断信号的极性。通过对来自连接到变电站的所有线路的信号极性进行比较,可以确定出故障的方向。通过处理来自各变电站的方向信息,判别出实际的故障线路,从而实现电网的集成保护。     

快速有选择性的辐射状配电网无通道保护

迄今为止的无通道保护只适用于双端电源线路。对于单电源配电线路，由于无电源侧的保护和断路器不会动作，该保护失去了动作依据。针对这个问题，文中提出了无电源侧的故障检测原理和基于该原理的无通道保护方案。使用新保护，当有电源或无电源一侧的断路器首先跳闸后，另一侧的继电器将根据检测到的网络变量加速本端动作，从而将故障线路从两端切除。对于一个典型的开环系统的仿真研究表明：所提出的无电源端的故障检测原理和保护方案是正确的；一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1．5s。     

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:（二）仿真试验

使用电磁暂态程序（EMTP）对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动，仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性。     

分布式电源多点接入配电系统的集成保护

针对分布式电源多点接入的配电系统,提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据,通过比较暂态高频信号的极性,迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于配电网集成保护方案中,以母线作为载体构建集成保护单元,利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较,从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时,集成网络保护单元提取多点信息,对整体区域暂态信号极性进行综合比较,实现对故障的快速定位与隔离,为本地保护提供后备保护。最后,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析,仿真结果验证了此保护方案的正确性和可行性。     

特高压交流输电线路接地阻抗继电器动作特性分析

针对特高压交流输电线路分布电容大、故障后渡过程明显的特点,从分布参数线路模型入手,分析了正常运行和接地故障状态下,接地阻抗继电器测量阻抗的变化规律,证实了故障情况下测量阻抗与故障距离呈双曲函数关系,提出了一种新型接地阻抗继电器电流接线方式,并探讨了P值常数化、线性化的相关问题.理论分析和测试结果表明:对于400 km以下的特高压交流输电短线路,接地阻抗继电器可以基于集中参数模型整定;但是对于400 km以上的长线路,在基于分布参数模型整定阻抗继电器和采用新型电流接线方式的基础上,方向性接地阻抗继电器能够正确判别故障发生、检测故障位置.     

电力系统的集成保护

通过介绍一种新颖的配电网保护方案来阐述集成保护的优越性.这个基于暂态极性方向比较的保护方案以伴随故障出现的暂态电流信号的检测和处理为基础,在配电网的各个变电站安装有专门设计的保护继电器,继电器的暂态检测单元检测故障生成的故障分量电信号,并将暂态极性识别算法应用于叠加故障分量信号上,判断信号的极性.通过对来自连接到变电站的所有线路的信号极性进行比较,可以确定出故障的方向.通过处理来自各变电站的方向信息,判别出实际的故障线路,从而实现电网的集成保护.     

输电线路自适应无通道保护(一)故障分析与保护原理

在故障分析的基础上，提出了利用单端故障信息的输电线路全线速动保护原理和动作判据。保护原理由互为补充的两种动作模式－－延时动作模式和瞬时动作模式构成。延时模式利用线路对端开关动作信息加速本端保护动作；瞬时模式根据阻抗继电器Ⅱ段动作定值瞬时动作跳闸，再利用重合闸并根据开关动作后的信息纠正错误动作的结果。保护动作判据由4个独立的故障序分量的比值构成，仿真实验证实了所提保护原理和动作判据的正确性。     

配电线路无通道保护的实现与试验

提出了一种利用单端电气量的快速配电线路无通道保护新原理，该原理作为一个独立模块嵌入MiCOM P140系列继电器中予以实现；描绘了实现方案的硬件结构和软件流程。大量的实时仿真系统(RTDS)的结果显示：新方案能有效加速过电流保护对不对称故障的响应速度，能正确区分区内故障和区外故障，实现了配电网无通道保护的功能。