基于实时信息的区域备自投研究与实现

针对常规备自投装置不能实现链式结构串供的多个110 k V变电站中非开环点变电站在失电时的快速恢复供电问题,提出了一种适用于常规和智能化变电站,基于区域电网实时全景信息的区域备自投新方案。具体介绍了区域备自投原理和实现方案,以及其与站域备自投、常规备自投、区域保护、区域稳控的关系等。RTDS试验及现场工程应用表明,所提出的区域备自投性能优越,能够实现区域电网发生故障时的快速恢复供电。

基于实时信息的区域备自投控制系统

针对目前常规备自投获取信息有限无法满足不同运行方式的需求、基于能量管理系统(EMS)的区域备用电源自投系统动作时间长等问题,提出了一种基于电网实时信息的区域备自投控制系统。详细介绍了系统的整体框架、实施方案及区域备自投的适应范围与逻辑;同时根据电网运行需求的变化及站间传输信息的增多,提出了区域备自投逻辑及站间通讯技术的发展研究方向。本方案在广州荔城110 kV电网的实际应用提高了荔城区域电网供电可靠性,对以后区域备自投工程化推广具有积极意义。

基于高可靠性冗余环网通信的中压母线差动保护研究

本文介绍了一种基于高可靠性冗余环网通信的中压母线差动(简称“母差”)保护技术,采用单间隔综合保护装置完成各自信息采集,将母差保护所需的信息通过环网发送至母差保护装置,母差保护动作后跳闸指令也通过环网到达各单间隔综合保护装置,在不增加电流互感器和接线的情况下实现母差保护功能。母差保护装置体积小、质量轻,可在断路器柜直接安装,测试表明,可以实现一个环网内30个间隔的母差保护功能。

并网小电源低压解列防误方案分析

接有小电源的主系统在主供电源消失时,常通过低压解列保护迅速断开小电源,以保证终端变电站可靠运行。由于低压解列保护灵敏度高,在电压互感器断线时需可靠闭锁,而常用的防误判据不完全适用于小电源并网。针对该问题,对电压互感器二次断线各种情况和系统单相接地故障进行了详细分析,总结比较了电压变化情况,并基于此提出了一种通用的并网小电源低压解列防误方案。经工程验证,该方案可靠、易于实现,适用于终端变电站各种主接线和运行方式。

地铁主变电所变压器差动保护误动作分析

国内地铁主变电所部分采用变压器低压侧引线直接T接接地变压器经小电阻接地的模式,接地变处于变压器差动保护范围内,同时由于变压器差动保护采用不同的高、低压侧电流相位调整方案,零序电流对差动保护的影响也不尽相同,给变压器保护的设计、调试和运行带来困扰。本文详细阐述了差动保护电流相位调整原理,结合某地铁主所主接线形式,通过分析差动保护故障电流波形深入研究了其误动作原因,并提出改进方案,为轨道交通供电系统的设计、调试提供参考。

基于HSR通信的配电网分布式母差保护技术研究

介绍了一种能够应用于配电网环网单元中的基于HSR通信的分布式母差保护技术。为了解决简易母线保护不能保护合环运行的复杂配网线路母线故障的问题,将HSR环网协议应用于单间隔保护装置及分布式母差保护装置,同时研究了基于传输延时修正域的电流同步方法及数字化电压并列方法,并进行了实际RTDS故障模拟试验,验证了整体方案的有效性和实用性。

多层次一体化备自投系统的研究及应用

传统备自投装置由于独立配置并且相互之间不交互信息,故难以针对区域电网实现故障后的整体快速恢复供电,并且在优先级配合上存在着隐患。针对这一情况,提出了一种多层次一体化备自投系统,共享不同电压等级、不同变电站的备自投信息。将各套不同电压等级不同用途的备自投进行层次化配置,并通过一体化逻辑命令控制各层次备自投的优先级配合。实现了区域备自投,解决了区域电网故障时的快速恢复供电问题,同时可靠防止了多套备自投的优先级配合失败风险。

10kV配电线路高阻接地检测技术

10 kV小电阻接地系统中配电线路采用零序保护切除接地故障,简单可靠,但也存在对高阻接地故障灵敏度不足,难以检测的问题。针对此,在分析配电线路高阻接地故障特征的基础上,对故障期间的主要电气暂态量和稳态量进行比较,提出在小电阻接地系统中可通过研发基于稳态基波的保护算法来解决高阻接地检测,并且认为该保护算法实用的关键是其可靠性,应着重解决开口三角电压、零序电流精度、负荷电流等因素影响的问题。初步分析结果表明稳态量算法能解决990Ω以内的高阻接地检测问题。

区域备自投逻辑控制策略优化研究

区域备自投系统凭借能实现链式结构串供变电站中非开环点变电站快速恢复供电的优势在现场逐渐推广使用。提出了通过暂停逻辑命令控制区域备自投与站域备自投的动作优先级,根据新的控制策略开发的区域备自投系统通过RTDS进行了仿真验证,并已在现场应用。仿真试验及现场应用结果表明,新的逻辑控制策略能有效地解决多套备自投之间优先级配合失败的风险,并可以更加快速地恢复供电。

110kV扩大内桥接线的备自投策略优化研究

针对一次接线为扩大内桥形式的变电站在分期建设过程中,前期断路器配置不完整的情况,提出了基于原有备自投方式的适应性强的改进方法。设置了允许有主变停运的特殊方式,保证在特殊情形下的供电可靠性,并针对小电源接入后对备自投启动条件的影响,提出了频率变化启动和位置不对应启动的快速启动策略,加速了备自投的动作过程,提升了快速恢复供电的能力。

小电阻接地系统灵活高阻接地保护研究

针对传统零序过流保护整定不能反映高阻接地故障以及专用零序CT极性校验困难的问题,分析了小电阻接地系统发生接地故障时的零序功率分布特征,在此基础上提出一种小电阻接地系统灵活高阻接地保护。该保护基于零序有功功率绝对值大小以及零序有功、无功功率绝对值比例进行判别,能够可靠识别高阻接地故障线路。判据中采用零序有功、无功功率的绝对值,与VT/CT极性无关,不受专用零序CT极性接反的影响。该保护还具备脉冲计数跳闸功能,能够适应间歇性高阻接地的情况,解决常规保护在间歇性接地时因计时达不到从而无法跳闸可能导致故障扩大的问题。

小电阻接地配电网断线保护的应用研究

小电阻接地配电网发生配电线路断线故障时,如果断线未能掉落在良好导电介质上,常规保护会因检测高阻接地能力的限制而达不到动作条件,因此无法及时切除,这导致故障长时间存在,留下危害系统可靠运行及人身安全的隐患。为了解决这个问题,分析了小电阻接地系统发生断线故障时的电流、电压特征,提出了以负序正序电流比例特征为主要判据,以电流限值条件和零序电压限值条件为辅助判据的断线保护。该保护采用配电网线路保护安装处的电压、电流量信息,易于实施,能够准确识别单相及两相断线故障并定位至故障本级线路,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身的安全。

基于自主芯片的接地变压器接地故障检测方法研究

随着配电网及新能源供电系统对地电容电流水平的提高,中性点经小电阻接地方式得到了越来越广泛的应用。中性点经小电阻接地系统中若发生接地变压器故障,其保护跳闸时会直接跳开主变压器或者母线开关,这增加了整段母线失压的风险。提出了基于零序功率检测接地变压器自身接地故障的保护方法,在接地变压器自身接地故障时只跳开接地变压器的开关,后续再人工切换运行方式,可以降低整段母线失电的风险,提高供电可靠性。此外,还提出了使用国内自主芯片实现该保护,既能够防范国外芯片断供的风险,又能够通过多核处理器的“保护核+启动核”的冗余校验模式提高保护的可靠性。

站域备自投协同控制方法的研究

变电站中传统备自投按照电压等级分别配置且相互之间没有信息交互，优先级配合方面有所不足。针对这种情况，本文对站域备自投协同控制方法进行研宄，将不同电压等级的备自投集成配置，形成站域备自投，在此基础上共享备自投信息．并实现协同控制，通过逻辑命令控制优先级配合，加快了低优先级备自投的动作速度，解决了时间级差整定导致低优先级备自投动作时间长的问题，同时消除了不同厂家备自投优先级配合的隐患。

小电阻接地配电网零序保护的改进研究

中性点经小电阻接地系统发生高阻接地故障时,由于传统零序过流保护达不到定值而无法跳闸,导致故障长时间存在,而且此时无故障告警信号,因此存在危害系统可靠运行及人身安全的隐患。对中性点经小电阻接地系统发生接地故障时的零序电流电压特征进行了分析,提出了利用阻容比闭锁条件改进零序保护的方案。阻容比闭锁条件的本质在于通过分析零序电流阻性部分和容性部分的不同组成进行故障线路的识别。阻容比闭锁条件不受电压互感器和电流互感器极性的影响,因此能够可靠使用专用零序电流互感器。加入阻容比闭锁条件后不改变原有的保护配置,易于实施,能够提升零序保护的高阻接地故障检测能力,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身安全。