多相补偿距离继电器的保护范围浅析

多相补偿距离保护在电力系统中有着比较广泛的应用。该继电器保护范围与传统距离保护相同,不需要选相,具有较强的抗过渡电阻能力,还具有明确的方向性。该保护在输电线路发生接地故障时,也可以动作,保护范围会有所变化。本文详细分析了保护的动作原理,给出了保护范围计算的依据。该分析方法可以帮助学生深刻掌握电力系统各种故障发生时的序分量的特点,也可以充分领会继电保护的基本要求,有助于提高学生分析问题,解决问题的能力。

基于分形理论的新型电力系统规划场景生成方法

新型电力系统中的新能源占比不断提高,源荷不确定性使得新型电力系统的规划边界难以确定,因此有必要提出适应新型电力系统的规划场景生成方法。分析净负荷数据的分形特征,并提出规划场景生成方法的总体框架;在提出净负荷时间序列盒维数计算方法的基础上,利用盒维数的时移不变性提出规划场景初始点的预测方法;对分形插值算法进行细化,并提出基于初始点的规划场景生成方法。以某地区实际净负荷数据为例进行分析,验证了所提方法的有效性和可行性。

超长海底电缆电流差动保护新方案

海底电缆作为确保海上风电场并网的重要纽带,其分布电容远高于架空线路,产生的电容电流不可忽略。目前的电流差动保护判据由于没有考虑分布电容且受到负荷电流的影响,抗过渡电阻能力较差,在超长海底电缆输电线路上的适用性不高。针对现有保护判据存在的问题,提出一种改进的电流差动保护判据,该改进判据对线路中较大分布电容电流进行了补偿,解决了正常运行以及区外短路时保护误动的问题,并减小了负荷电流对差动保护动作特性的影响,从而提升了抗过渡电阻能力。在PSCAD/EMTDC平台搭建220 kV长距离电缆线路模型,对所提的改进保护方案进行仿真分析,仿真结果表明,所提超长海底电缆电流差动保护新方案在确保区外故障可靠不动作的基础上,显著提高了区内故障的抗过渡电阻能力,是一种比较理想的高压电缆长线路电流差动保护方案。

小波方法在超高压输电线行波故障测距中的应用

输电线路发生故障后将产生向变电站母线运动的行波,因此可以在母线处采集并记录故障电流行波,利用小波变换快速算法即可实现输电线路的精确故障测距。但由于输电线路故障电流信号中具有很强的突变信息,因此须用小波变换对实变信号进行奇异性检测,从而将奇异信号发生的时刻转换为故障距离。文章通过EMTP仿真计算及对结果的详尽分析,提出了一种利用小波变换模极大值的传播来计算故障距离的新方法。仿真试验表明了该方法具有较高的测距精度。

零序电抗继电器抗过渡电阻能力分析

详尽地分析了零序电抗继电器在各种运行方式下的抗过渡电阻能力 ,零序电抗继电器在理论上具有非常强的抗过渡电阻的能力。零序电抗继电器安装于单侧电源系统 ,双侧电源系统送电端、受电端时具有不同的抗过渡电阻能力 ,过渡电阻的大小直接影响着零序电抗继电器的动作行为。在数学分析基础上 ,提出了相应的改进方案 :ArgA角度判据法、快速测距法、检测电流方向法和U ″φ 判据法 。

小波模糊神经网络应用于配电网输电线的故障测距

在小电流接地系统单相接地故障特征分析的基础上,提出了一种基于故障后稳态及暂态电气量的小波模糊神经网络的故障测距方法。单相接地故障时的暂态分量故障特征非常明显,且故障暂态高频分量受故障前负荷的影响较少,故可以采用故障暂态分量描述故障模式特征并进行故障定位。鉴于已有的小波神经网络模型不适合于故障测距,作者从广义的小波神经网络概念出发,结合模糊控制理论,提出了适合于电力系统故障暂态和稳态信号分析的小波模糊神经网络方法,并将该方法应用于小电流接地系统直配输电线路的故障测距。理论分析及大量的EMTP仿真结果表明:本文所提出的小波模糊神经网络理论、模型及算法具有较好的故障测距性能,并可应用于电力系统的故障分析。

基于六序分量法的同杆双回线精确故障测距

在对同杆双回线的故障特性进行分析的基础上,提出采用六序分量法进行故障测距.该方法巧妙地解决了两回线间的互感问题,在六序故障分量网络中,线路两侧的序电流故障分量的有效值之比仍然只是线路阻抗、两端系统阻抗和故障距离的函数,由此得出的测距方程简洁明了,易于求解,且不受故障类型和过渡电阻的限制,也不需要两端数据同步.对同杆双回线的各种故障类型进行仿真的结果表明,所提出的方法能够高精度地测定同杆双回线故障距离.对于超长线路,线路的分布电容对故障测距有较大的影响,在测距方程中,将分布电容以集中参数的形式分配到故障点到输电线路的两侧,从而具有很高的测距精度.

输电线路行波故障测距技术的发展与应用

行波法故障测距是利用故障产生的高频暂态电压、电流行波信号的波速及其在母线和故障点间的传播时间进行故障测距的方法。近年来,随着高速数据采集和处理、全球定位系统时间同步等技术的发展,以及行波故障测距装置实际运行经验的不断积累,故障暂态行波测距原理及算法在不断改进,行波故障测距技术也在不断发展。本文对国内外行波故障测距关键技术、改进算法、装置实际运行情况进行了调研、分析和总结,并对行波故障测距技术的发展和应用前景进行了展望。

基于横差模电流暂态能量的同杆双回线保护方案

利用同杆双回线内部故障和外部故障的特点,构成了能准确区分区内、区外故障的速动保护方案。将同杆双回线各回线故障后的电流量分解为不同频段上的暂态信息和稳态信息,得到故障后电流的暂态特征,利用暂态特征的差值构成基于横差模电流暂态能量的保护方案,利用相继动作方法可迅速切除同杆双回线内部的各种故障。保护的灵敏度不受过渡电阻、雷击、故障类型、负荷电流、系统运行方式等因素的影响。此外,由于保护的数据窗很短,电压互感器、电流互感器的传变特性对保护的性能没有影响。

模糊神经网络在区分电力系统故障和振荡中的应用

根据电力系统发生故障和振荡时母线处获得的信号的特点 ,提出了用模糊神经网络来识别电力系统振荡与故障的模型和算法。经 EMTP仿真表明 ,该方法能够很好地识别振荡与故障 ,而且计算和响应速度快。另外 ,系统正在振荡时又发生故障 ,本文提出的模糊神经网络的模型及算法也能正确区分出故障。缺点是需要经过大量的训练 ,但是由于是离线训练 。

电力电缆的零序电流保护方案

电力电缆的零序阻抗随零序电流的大小而改变,如果采用恒定值的零序阻抗来进行零序电流保护的整定,容易导致保护的不正确动作。由于电缆线路的零序阻抗是零序电流的函数,提出了基于迭代算法的零序电流保护的方案。利用经验公式来确定零序阻抗初始迭代值;采用最小二乘法对阻抗一电流曲线进行拟合求取零序阻抗;利用修正后的零序阻抗再次计算短路电流,直至前后 2次计算出的接地电流的误差满足迭代精度要求。按照在线计算的零序阻抗值进行零序电流保护的整定,使得保护的特性适应于当前的电流值。保护的整定完全由装置自动完成,对当前系统的运行方式具有较好的自适应性。

电力系统继电保护原理CAI软件的实现

本文主要论述了如何通过 AUTHORWARE实现电力系统继电保护 CAI教学软件的过程 ,并着重阐述了该软件的基本结构以及典型部分的实现方法。文章中还讨论了有关库的使用技巧。通过使用该软件 ,可以实现交互式学习的功能 ,便于学生课后复习和自学 。

功率因数的实时精确测量方案探讨

在对传统的功率因数测量方法分析的基础上 ,提出了电力系统中的功率因数的基本算法 :即基于工频量的功率因数的求取方法。传统的测量方法 ,没有很好地考虑系统的不对称性所造成的谐波以及非周期分量对功率因数测量的准确性的影响 ,测量精度不够。本文提出的基于DSP技术的功率因数测量方法 ,充分利用DSP的计算功能 ,对电压、电流的采样序列信号 ,先进行带通滤波 ,再进行傅氏滤波 ,基本上消除了非周期分量及各次谐波对功率因数测量的影响 ,得到完全的基于工频的功率因数。前置的数字式软件带通滤波能够弥补常用的硬件低通滤波的缺点 ,能得到工频附近的频带信息 ,该信息再进行傅氏滤波 ,能够得到工频分量的电压、电流 ,从而可以得到基于工频分量的功率因数。

自适应式电流速断保护方案

根据电力系统故障的特点，利用负序突变量，求解出系统的综合阻抗，即确定故障前系统的运行方式；利用两相故障和三相故障的区别，求解出系统的故障类型系数。在此基础上，对电流速断保护的整定值进行自适应地调整，这样，电流速断保护能自动地判别系统的运行方式和系统发生故障的类型，保护范围不受故障类型影响，只与当时系统的综合阻抗与输电线的阻抗之比有关，保护总是处于最佳动作状态。

基于模糊神经网络的方向元件

根据电力系统正常运行 ,发生各种类型正方向故障和反方向故障时 ,母线处获得的信号的特点 ,提出了用模糊神经网络来识别电力系统故障方向的模型和算法。经EMTP仿真表明 ,该方法能够正确地区分故障发生的方向 ,而且计算和响应速度快。另外 ,系统正在振荡时又发生故障 ,模糊神经网络的模型及算法也能正确区分出故障的方向。缺点是需要经过大量的训练 ,但是由于是离线训练 ,不影响此方法的实时应用。

电缆-架空混合线路相间距离保护方案研究

在详细分析了电缆以及电力电缆-架空混合线路的参数特性的基础上,提出了一种适合于混合线路相间短路的距离保护方案,即由电抗继电器和方向阻抗继电器相结合构成的新保护方案:由电抗继电器来判断区内、外故障,由圆特性的方向阻抗继电器来判断故障方向。并利用ATP进行系统仿真,Matlab进行数据处理以及保护性能的仿真,结果表明该保护方案适合于电缆-架空混合线路,且具有较高的灵敏度。

基于暂态能量的输电线路速动保护方案

利用母线杂散电容吸收高频分量的特点,构成了能准确区分区内、区外故障的速动保护方案。对输电线路保护安装处的电压、电流进行模量转换得到模量电压和模量电流,并将模量电压和电流进行Daubechies 4小波变换得到所需频段的低频信息和高频信息,利用这些信息计算得到相应频段的频谱能量,然后得到模量电压和模量电流的暂态特征,将电压和电流的暂态特征综合起来得到故障后的暂态能量,该暂态能量可用来识别故障位置。该保护方案的灵敏度不受过渡电阻、雷击、故障类型、负荷电流、系统运行方式等因素的影响。此外,由于保护的数据窗很短,电压互感器、电流互感器的传变特性对保护的性能没有影响。

基于基频电气量的输电线路故障测距的滤波探讨

对于采用基频电气量进行输电线故障测距的方法,基频分量提取的精度与故障测距的精度有着直接的关系。本文总结了故障测距过程中遇到的问题及解决方法,通过对不同滤波器的性能的比较,发现故障测距中,滤波的作用非常大。测距结果表明,当电力系统中存在着大量的非周期分量和高次谐波时,只有当滤波的精度满足一定的要求后,故障测距的精度才能完全满足现场要求。

配电网距离保护的自适应跳闸方案

本文通过对输电线路的正方向区内、区外故障的分析 ,总结出区内故障的特点 ,并且利用这些特点 ,配合于距离保护 段 ,实现加速跳闸。该方案克服了传统保护 段的较长时限 ,在不采用通讯通道的情况下 ,保证保护的选择性 ,实现加速跳闸。本方案充分利用了微机的记忆功能和判别功能 ,保护记录下故障前的负荷电流 ,故障后的故障电流的存在及消失情况 ,利用逻辑判断回路 ,正确区分区内、区外故障 。

基于电力系统仿真软件的光伏发电系统建模

通过对光伏发电系统光伏电池的原理分析,得出光伏电池的数学理论模型,进而搭建光伏发电系统的光伏电池等效模块,再经过直流-直流变换模块、逆变桥变换环节、滤波环节,得到完整的光伏发电并网系统模型。利用PSCAD软件建立了光伏发电的模型,完成了光伏发电各环节的搭建和调试。该模型可以定量地分析在外部输入参量,如外部光照量、电池板温度等变化时,光伏系统的输出电压、输出功率、输出波形的变化情况以及并网后对于系统网络的影响。作为一个等值电源,还可以计算出光伏发电系统并网的等值阻抗。