印度大停电与继电保护的三大功能

简介了印度电网在2012年7月30日和7月31日发生的两起大停电事故。两起事故均起源于同一回输电线路距离保护Ⅲ段因过负荷保护动作跳闸,并导致其他设备继电保护的不合理动作而引发连锁跳闸,造成大面积停电。印度大停电事故暴露了现有电力系统的脆弱性,尤其是继电保护在过负荷和系统振荡情况下的动作缺陷。基于对停电事故中继电保护行为的分析,提出了满足现代电网需求的继电保护三大功能:面向系统安全的系统保护功能、预防性保护功能和快速切除故障设备功能。

现代电力系统集成后备保护方案

后备保护不可或缺,特别作为相邻设备的远后备保护功能尤为重要。由于距离保护仅仅依赖本地信息构成,容易实现且性能稳定,因此,所有高压输电线路都把距离保护作为后备保护。遗憾的是,后备保护在大停电过程中所起的作用是消极的,可以说它导致了电网连锁跳闸。因此,有必要重新认识后备保护的作用及其构成方式。提出了一种集成后备保护方案,它把同一个变电站所有被保护设备的后备保护集成在一个装置或者系统中,而所有设备的保护只包含主保护功能。这样的方案有利于构成性能完善的后备保护方案,也可以有效减小大停电的范围。

多相补偿距离继电器在振荡且伴随单相接地故障下的动作性能分析

被广泛应用于电力系统的距离保护多采用阻抗距离继电器为核心元件。阻抗距离继电器受系统振荡影响,需配合振荡闭锁元件构成保护,使得距离保护变得复杂。以多相补偿距离继电器为核心的距离保护能够防止振荡对距离保护的影响而无需时间闭锁元件。因此,对多相补偿距离继电器动作特性进行深入分析是十分必要的。通过分析多相补偿距离继电器的动作判据,给出了多相补偿距离继电器包含的3个元件在系统振荡且发生单相接地故障情况下的动作特性,包括反映故障相元件的拒动范围和反映非故障相元件的误动范围,并指出了其在构成距离保护II段、III段时的不足。PSCAD仿真结果验证了所得结论。

极化电流行波方向继电器在带并联电抗器输电线上的特性

由于传统的光纤电流差动保护无法直接应用于带并联电抗器的输电线路,均需要进行补偿。基于极化电流行波方向继电器应用于带并联电抗器的线路,文中深入分析了并联电抗器上的行波过程、传输频域分析以及对基于小波变换的极化电流行波方向继电器的影响。结果表明,带并联电抗器的线路不会影响暂态行波波头的方向,同时也不会影响工频行波波头的提取。因此,基于极化电流行波方向继电器的保护能够直接适用于带有并联电抗器的线路。电磁暂态程序(EMTP)的仿真和实际装置的测试结果均表明了该保护在带并联电抗器线路上的优良特性。