高压直流输电保护定值整定依据及配合关系探讨

在中国30余年的高压直流输电工程实践中形成了一套高压直流输电保护系统定值体系。文中结合近年来在应用中出现的复杂案例,对以下保护的定值整定依据开展了进一步探讨:阀短路保护启动定值需避开与换流阀并联的阻容回路的充电电流;换流器过流保护过负荷段定值整定依据是直流控制系统失控造成直流运行电流超过控制的过负荷目标值,以及控制目标电流超过所设定的运行时间;直流低电压保护阈值及延时定值的整定需兼顾保护的后备功能,不确保与换相失败保护双桥原理长延时段配合。另外,深入探讨了交直流系统间、金属回线运行方式下直流保护间,以及高压线路再启动与低压再启动间的定值配合问题。最后,提出了高压直流输电保护系统的定值及定值间的配合应有一定的规范性和适度的灵活性的建议。

基于改进蚁群算法的继电保护定值自动校验研究

传统的定值校验方法大多基于人工经验,存在校验周期长、准确率低等问题。本文研究基于改进蚁群算法的继电保护定值自动校验方法,以电力系统中故障总体持续时间最小为目标、继电保护的四性要求为约束条件,建立一个继电保护定值自动校验数学模型,引入反序-杂交算子改进蚁群算法,利用改进后算法求解模型,得到最佳的继电保护定值自动校验方案。实验结果表明,设计方法可以准确校验继电保护定值,从而有效保障电力系统中继电波稳定传输。

配电网设备保护定值可靠性在线校验方法

新时期下,电网规模在持续扩大的同时,电网结构愈发复杂。并且运行方式灵活度的提升,使得现有保护定值很难满足电网运行要求。因此,在计算机技术、智能化技术的支持下,相关人员应该深入探索全新的配电网设备保护定值可靠性校验方法。鉴于此,本文即围绕配电网设备保护定值可靠性展开,提出两种通用算法,并通过实例对方法的可行性进行验证。

设备运行方式调整与保护定值切换顺序分析

电网运行方式发生变化后需同步调整保护定值,若没有规范、统一的方案可供具体操作,会影响电网的安全稳定运行。设备运行方式调整与保护定值切换顺序不同,其失配的风险不同,且依赖于人工手动计算和校核失配风险,效率低,容易出现校核错漏的问题。结合继电保护故障计算程序发展趋势,分析实际运行中出现的情况,总结出利用计算程序校核设备运行方式变更后与保护定值失配的风险,从而节约人力、提高效率、提升规范性,形成风险报告并给出直观的风险点及风险值,提供可行的操作方案,便于调度员实际操作。

基于供电关系拓扑分析的配电网设备保护定值可靠性在线校验方法

配电网设备保护定值可靠性在线校验工作常使用短路计算方法,但该方法有时会受计算量、现场条件等因素的限制而无法进行有效校验。基于此,提出了一种基于供电关系拓扑分析的配电网继电保护定值选择性校验方法。一方面,对于配电线路主干和分支开关配置保护,该方法采用按配电线路时序段进行在线校验,基于供电拓扑关系来检查保护定值的选择性。另一方面,对于集中区域设备的保护校验,该方法采用按供电上下级拓扑关系,在同一坐标系下合并展示各智能开关的保护动作曲线,并通过时序段是否存在重叠区来判断保护定值的选择性是否匹配。实例验证结果表明该方法有效。

10kV配网线路开关配置和配网线路保护定值

本文致力于优化10kV配网线路的开关配置和保护定值,以提高电力系统的可靠性和效率。在探讨传统配置方法的基础上,引入智能算法,深入研究线路开关的配置选择和保护定值的设定。通过人工智能在配网保护中的应用和定值优化算法的研究,本文旨在为电力系统提供更智能、可靠的运行策略,并通过实验与仿真结果分析为电力系统工程实践提供有力支持,为未来配网线路的设计和运行提供理论指导。

基于配网录波特征库的故障识别与保护定值整定及实现

为应对配网多变的运行方式,确保馈线保护动作的正确性、选择性和灵敏性,通过在馈线中选取适当位置安装录波装置的方式,记录不同运行方式下馈线的录波特征数据作为数据基础。录波文件被上传到定值及录波管理系统中进行运行分析、故障判断;配合网络拓扑分析进行故障定位,依据录波装置安装位置及录波时间确定录波数据权重,采用多元回归计算修正保护定值,将馈线保护定值同录波特征和馈线运行方式关联起来建立和维护馈线录波特征库,对优化配网定值管理进行有益的尝试。

现货市场环境下保护定值风险评估系统研究

对电力现货市场日前出清环节中的保护定值风险评估系统进行研究,基于需求分析首先给出系统研究的主要功能点;分析了研究的关键技术和难点并制定详细技术路线,从硬件选型、数据接口、出清文件优化、定值风险分级、数据可视化等方面详细描述系统研制过程;最后结合主要功能点给出系统在某省级电网中应用的具体情况。实践表明,系统能够在电力日前出清环节中进行定值风险评估,并最终将所有预警分析结果汇总至调控云进行展示、存储和分析。

关于主变电量保护定值校验的计算

继电保护为一次设备的安全设立了一道屏障,大量事实表明做好继电保护工作对电力系统的安全稳定运行具有重要作用。由于变压器在电网中处于非常重要的地位,一旦它发生故障将给电网的运行带来很大的影响,因此主变保护在继电保护中非常重要。本文针对某主变保护装置,详细分析了主变保护计算步骤。

10 kV保护定值的设置原则和实际应用分析

介绍了10 kV配电网继电保护设置的基本原则和在实际工程中的具体配置要求,详细阐述了实际运行中10 kV配电线路保护配置情况和定值的整定原则,列举了实际工程中各级断路器的三段式过电流保护中各段保护动作电流与动作时限的推荐值。结合实例,分析了保护定值的配合在实际应用中所遇到的问题,探讨了产生问题的具体原因。

高压直流输电保护定值整定流程的研究

由于高压直流输电的强非线性,其保护定值的整定难以通过解析计算进行,目前工程实际中多采用经验值结合仿真验证的方法。这种方法工作量大、整定效率低且容易遗漏某些故障情况。实际工程中已发生多次因保护定值设置不合理而导致的事故。针对这一现状,本文从保护定值整定的角度出发,系统梳理了现有高压直流输电保护的特点,将其按照保护原理分为:线路保护、差动类保护、过负荷类保护、开关类保护、其它类保护。针对线路保护与差动类保护用于检测特定故障的特点,提出基于故障特征量的整定流程。对于过负荷类、开关类和其它类保护,归纳总结了其整定流程。研发了高压直流输电保护定值整定系统,其具有定值自动整定、定值查询与对比等功能,提高了高压直流输电保护定值整定的自动化程度。

基于数据驱动的线路保护定值自适应整定方法研究

为了提高配电网供电可靠性,在配电自动化系统中,通过对线路开关的控制,实现配电网故障自动隔离与恢复供电。然而配电网拓扑复杂,线路重构后配电负荷和运行方式的改变,使得线路上的开关保护定值需要相应的调整,而传统联络开关无法解决这一难题。采用具有智能互联功能的联络开关,基于数据驱动思想,设计了一种线路保护定值自适应整定工作机制。智能联络开关作为线路的智能中枢,能够根据获取的分段开关遥测、遥信等数据,应用自适应整定工作机制来计算保护定值,实现线路重构后开关保护定值与配电负荷和运行方式的自动匹配。算例分析和工程实例验证了方法的有效性和适用性。

MMC静态直流充电时电容均压特性研究和保护定值整定

模块化多电平换流器在静态直流充电时存在电容电压两极分化的问题,部分子模块甚至因电压跌落导致反复启动。先通过引入取能电源等效阻抗动态参数改进子模块等效模型,然后根据改进后模型仿真分析了电容电压两极分化的机理,最后在仿真基础上提出了静态直流充电耐受时间定值整定方法,通过优化保护定值降低电容电压两极分化程度。依托厦门柔性直流输电工程进行了静态直流充电和单个阀塔加压试验,试验结果与仿真结果基本一致,验证了所提子模块等效模型、电容电压两极分化机理分析和保护定值整定方法的正确性。

高压直流输电线路行波特性与保护定值整定

以基于行波幅值的高压直流输电线路行波保护方案为对象,研究了影响行波特性的几种因素。研究表明:故障位置远、接地过渡电阻大、降压运行以及换流器退出运行等因素均会造成行波幅值降低、变化率减小。结合向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程(简称向上工程)的行波保护逻辑,分析了行波波形出现瞬时扰动、剧烈振荡时保护逻辑的抗干扰性能,并研究了保护逻辑间的配合、判据判定方式、保护配置方案等因素对定值整定的影响。在此基础上提出了行波保护整定流程。最后,建立了向上工程的PSCAD/EMTDC仿真模型,验证了该整定流程的可行性。

基于IEC 61850和多代理技术的保护定值在线追踪系统

IEC 61850第1版的保护定值组召唤机制通过请求应答模式的程序调用来获取保护定值信息,不能满足多代理系统在线自适应地获取智能电子设备(IED)启用的最新保护定值的需求。文中利用IEC 61850第2版服务追踪机制实时监视保护定值组控制块属性参数的改变,构建了一种基于多代理技术的保护定值在线追踪系统。其中,变电站IED中的服务追踪功能单元实时在线获取继电保护装置修改和启用的保护定值;保护定值提供者代理为多代理系统在线提供最新的保护定值;转换单元获取最新启用的保护定值,实现IEC 61850标准和智能物理代理基金会(FIPA)标准的协调,解决变电站自动化设备层与计算机管理层多代理系统的协议冲突问题。实例分析结果表明所构建的系统是可行的和有效的。

基于集群计算机的保护定值在线校核

采用分布式计算技术,研究并实现了基于集群计算机的保护定值在线校核并行计算方法。首先分析了保护定值校核计算的计算量和计算特点,接着对可能采用的并行计算方法进行比较,最后选择了基于电网分块的并行计算方法。采用协调机加计算子机的计算模式,在协调机上执行分块算法,通过基于主导节点的图划分方法把电网分成几块,每台计算子机只校核1块电网内的保护定值,最后由协调机收集汇总计算结果。现场应用证明,该并行计算方法正确、有效。

避免线路保护定值频繁修改的方法及其实现

线路保护定值应随着电网结构的改变及时进行修改,但是保护定值的频繁修改会降低定值的稳定性,增加出现失配保护的可能性。因此提出了一种减少线路保护定值频繁修改的方法,在满足选择性和灵敏性约束的前提下,通过定值偏差率校验、快速判断阶段和精确判断阶段判断保护是否需要修改定值,提高了系统运行可靠性。将提出的方法应用到整定计算软件中,创建了定值调整模块,该模块的建立丰富了整定计算软件的功能,提高了软件工作效率。

继电保护定值远程安全整定方案研究

介绍了远程在线整定继电保护定值的具体实现方法,分别从继电保护故障信息系统、调度EMS系统和直连虚拟链路不同实现方案进行阐述,并对各种方案的优缺点进行分析和对比。同时还分析了继电保护定值远程整定过程中所存在的风险,并提出了多种远程安全整定的具体解决方案。通过远程整定继电保护定值方案的应用,可以实现继电保护装置远程管理与控制,并提高装置维护管理效率,为变电站实现无人值守、调度主站实现远程管理提供技术支撑。

背靠背柔性直流输电系统充电期间接地故障特性和保护定值设计

对称单极结构背靠背柔性直流输电系统(back-to-back flexible DC transmission system,DC-BTB)带启动电阻充电期间发生阀侧不对称接地故障时故障特征不明显,易造成保护拒动;正常充电期间存在正负极不平衡电压,易造成保护误动。针对此问题,分析带启动电阻充电期间发生阀侧不对称接地故障时的特征量,并与运行期间相同故障下的特征量进行对比;分析正常充电和极对地故障下正负极不平衡电压特征;针对不同接地故障及其特征,优化换流变压器阀侧零序过压保护、换流变压器阀侧中性点过流保护和直流电压不平衡保护的定值设计。最后,基于实际控制保护装置,在实时数字仿真系统(real time digital simulation system,RTDS)中搭建模型进行仿真分析,结果表明经定值优化后的保护可有效识别充电期间接地故障特征和正常充电特征。仿真结果验证了所提定值优化设计方法的可靠性。

地区电网保护定值在线校验智能系统

介绍了一个已投入试运行的地区电网继电保护定值在线校验智能系统。根据地区电网的特 点,采用面向对象和链表等指针型数据结构对电网进行表示和数据管理,提出了基于矩阵模型的厂 站实时结线分析新方法;总结归纳了地区电网继电保护定值的校验规则,提出了不规则线路的保护 灵敏度校验和保护配合校验的策略。以某地区电网为实验对象,对其相间距离、接地距离、零序电 流保护的灵敏性和选择性进行了校验。