基于IEC 61850标准的广域一体化保护方案

针对目前面向单个电力设备元件的保护配置导致二次回路复杂、可靠性低、保护之间信息共享困难等问题,提出了数字化变电站中广域一体化保护的配置及实现方案。新方案对站内设备的主、后备保护功能分别进行集成,同时利用包括本站信息在内的区域电网多点信息实现广域后备保护。分析表明新的保护方案在优化保护功能的同时简化了数字化变电站中的网络配置。

广域一体化继电保护系统方案

随着计算机及通信技术的飞速发展,继电保护正在向计算机化、网络化、智能化、一体化方向发展。文章针对常规继电保护配置方式存在的不足及缺陷,结合相关技术的发展提出了广域一体化继电保护方案。在这个新方案中,将各个站内主保护和后备保护分别进行集成,在不影响站内保护功能及设备和系统安全性的前提下,对本站内保护、安稳、测量等功能进行整合。同时,将区域电网若干个站的保护与控制整合成一个完整的数字系统。

高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措

介绍了500kV罐式断路器本体发生绝缘击穿时,因线路保护与母线保护使用的电流互感器绕组未交叉,存在保护死区,导致主保护拒动的事故。通过对运行中500kV系统保护用电流互感器接线的检查,发现造成保护死区主要有设计和安装两方面的原因,并分别针这两方面的原因提出了保护用电流互感器绕组的设计和安装及调试的要求,同时对实际系统中存在的保护死区提出了反事故措施方案,为今后继电保护用电流互感器绕组的设计、制造及安装调试工作提供了借鉴。

光纤电流差动保护在应对冰灾期间采用公用通信网通道的改进措施

OPGW/ADSS光缆是一种电力网专用的通信媒体。由于充分利用线路走廊,具有施工方便、投资节省的优点,OPGW/ADSS技术被国内外大多数电力通信网所采用,成为最为主流、成熟的电力通信光缆,但在遭受冰灾时,会因为光纤通道中断而对电网的安全稳定运行造成影响,如南方电网在2008年冰灾期间的情形。介绍利用公用通信网增强电力通信抗灾能力的实例,并针对公用通信网是自愈环,电流差动保护不再适用的特点,提出了在光纤电流差动保护中增加光纤距离保护逻辑,应急期间仅使用纵联保护的技术方案。

智能配电网应用差动保护技术相关问题研究

差动保护技术应用于智能配电网,存在配电网拓扑变化频繁导致相关参数配置维护工作量大和配电网多等通信方式。馈线中既有断路器又有负荷开关混合组网的适应性的问题。对上述问题进行了分析研究,提出了相应的解决方案,分别提出了拓扑变化自适应,多种通信方式下的全网数据同步和对时、断路器负荷开关混合组网的故障处理。基于提出的解决方案,研制了应用于智能配电网的差动保护设备样机,在基于RTDS的仿真测试环境和示范工程应用中验证了提出的相应问题解决方案的可行性。

线路非全相运行时保护问题探讨

由于国民经济的快速发展 ,电力系统的负荷越来越大 ,线路非全相时的零序电流有了很大增加 ,本文通过对线路非全相时零序电流的计算分析 ,提出了线路非全相时保护整定及运行中应注意的问题及解决的方法。

微机线路保护整定计算时应注意的问题

微机线路保护以其功能完善、调试维护简便等优点得到广泛应用。根据现场的运行经验 ,提出了微机线路保护在整定计算中应注意的一些问题 。

变压器保护与系统保护整定配合方法探讨

由于变压器中性点零序微机保护编程很灵活,因而,变压器中性点零序微机保护的电流互感器(TA)接线和整定的方式也很多。为此,分析变压器中性点零序微机保护各种接线的优缺点及其整定,强调变压器保护与系统保护配合时应注意的问题。最后介绍了变压器110kV侧旁路代路运行时的几种处理方法,以确保系统的安全运行。

PTN网络1588时间同步测试与电力应用分析

针对电力各业务系统与装置对时间同步的要求,研究利用PTN网络组建1588时间同步网具体方案,并对PTN网络的时间同步性能进行测试,测试结果完全能够满足电力各业务系统的时间同步精度要求。

含逆变型分布式电源的配电网自适应正序电流速断保护

在故障情况下,光伏发电系统等逆变型分布式电源(IBDG)的输出电流与IBDG的容量或出力、故障类型以及故障位置等均有关,这将导致传统配电网电流保护的定值较难整定。自适应电流保护可有效解决这一问题。根据含IBDG的配电网故障特性,分析了原有自适应电流保护存在的问题。此外,考虑到IBDG仅存在于正序网络中,通过分析不同位置处发生两相相间短路故障和三相短路故障时保护安装处的正序电压和流过保护的正序电流之间的关系,提出了适用于含IBDG配电网的自适应正序电流速断保护,改善了保护的性能。最后,通过对一个含IBDG的10kV配电网的仿真分析,验证了该保护的有效性。

特高压直流输电控制系统结构配置分析

为了提高特高压直流输电系统可靠性,对特高压直流控制系统结构配置进行了分析。在常规直流输电控制系统的基础上提出3种特高压直流控制系统的结构配置方案,并在主机数、负载率、可靠性、信息交换量和系统复杂度方面进行了对比,得到双极/极控制与高低压12脉动阀组控制独立设置的直流控制系统优化配置方案。通过对控制系统进行分层设置及软件合理分布,降低了控制系统各部分之间的耦合,提高了系统可靠性。该优化配置方案在±800kV特高压仿真系统控制样机上得到了验证,研究成果将运用于实际工程,以满足特高压直流系统高可靠性的要求。

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析 (一)直流系统等值工频变化量阻抗模型

直流馈入将造成交流电网工频变化量方向保护动作特性发生变化。结合交直流互联电网相互作用机理,针对工频变化量方向保护原理的分析特点,建立了适用于工频变化量方向保护动作特性分析的直流系统等值工频变化量阻抗模型,并在不同短路容量及故障条件下,对其特性进行了理论分析。基于PSCAD/EMTDC对各种直流换相失败进行仿真,验证了所建模型的有效性和准确性。该模型为进一步分析直流馈入下的工频变化量方向保护动作特性提供了依据。

2004年全国电网继电保护与安全自动装置运行情况

介绍了2004年全国电网继电保护与安全自动装置运行情况,包括220kV及以上系统一次设备的发展、故障率的统计及元件保护、线路主保护的运行情况。元件保护有:100MW及以上发电机保护、220kV及以上变压器保护、母线保护、高压并联电抗器保护。对于220kV以上系统线路主保护,分别介绍了500kV、330kV、220kV系统线路主保护(纵联保护、距离保护、零序保护、重合闸)的运行情况。对运行中的突出问题及运行情况不理想的保护装置(如:电源问题、故障录波器的问题、串补线路中的串补装置保护问题等等)进行了分析,以期通过相互交流,吸取经验教训,提高制造质量和运行维护管理水平,为电网的安全稳定运行创造条件。最后对事故进行了责任分析。

影响直流100Hz保护的交流系统故障范围分析

交流系统故障期间,直流保护中的100Hz保护有可能动作,但目前还没有一种有效的方法来确定导致直流100Hz保护动作的交流故障范围。提出了一种工程实用算法,将电磁暂态仿真程序和短路计算程序有机结合,以2007年南方电网500kV网架结构为例,筛选并明确了在各种故障形式下,影响直流100Hz保护动作特性的交流系统故障范围。云南"6.23"事故分析验证了所述算法的有效性和正确性。

直流换相失败引起继电保护误动分析

介绍了近期发生在南方电网的一起由交流系统故障引发直流系统换相失败、导致2条500 kV线路保护误动的事故。重点分析了在这起故障过程中继电保护及其通道的动作行为。针对这些继电保护的误动作提出了相应的反事故措施。

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(三)非故障线路的方向保护

基于各种换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,对非故障线路的工频变化量方向元件动作特性进行了理论研究,分析了直流换相失败暂态过程造成非故障线路方向元件所感受到的暂态功率方向突变的问题;在此基础上结合方向纵联保护不同的动作逻辑,对直流换相失败暂态过程引起非故障线路方向纵联保护误动情况进行了分析;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(二)故障线路的方向保护

基于不同换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,结合工频变化量方向保护原理,分析了不同输电线路故障时,直流换相失败对故障线路工频变化量方向元件产生影响的机理,并对各种情况下导致故障线路工频变化量方向纵联保护拒动的条件进行了深入分析。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。

高压电容器不平衡保护的相关问题

电容器不平衡保护直接反应电容器内部元件的损坏情况,是高压电容器保护中最重要的保护功能之一。文中结合南方电网平果／河池／百色串补及天广／高肇直流工程实际,分析了电容器不平衡保护中的电流互感器的配置、选型及匹配问题,总结、比较了目前普遍使用的高压电容器不平衡检测原理以及不平衡保护定值计算中需要注意的问题。

基于广域一体化理念的网络保护系统研究与实施

针对常规保护系统保护对象主要面向单个电力元件,保护设备之间缺乏有效的信息共享的问题,提出并实施了新的基于广域一体化理念的网络保护系统。在研究开发的网络保护系统中,利用电压、电流的同步采样信息以及开关量信息,完成对区域电网多个元件的保护,实现故障点快速定位,不依赖延时实现选择性,优化了保护性能。文中详细地介绍了网络保护系统的结构、功能及工程实施情况。

天平串补线路继电保护数字仿真平台的开发

天平串补系统是南方电网公司引入的第1套具有可控能力的串联补偿装置,其实用经验在我国乃至整个亚洲都极其缺乏,尤其是与其配套的本体与线路继电保护系统,无论从整定还是运行上国内都缺乏可以直接借鉴的原型。为此,有必要通过开发建立完善的数字仿真平台,对串补线路的各种故障和异常工况进行仿真计算,为保护的实际运行和整定计算提供有效的分析工具。文中以此为对象,阐述建立新型暂态、闭环数字仿真平台的关键技术环节。