基于数学形态学的电力系统振荡中故障识别和改进的选相方法

为了使振荡闭锁装置能在振荡中再故障时开放保护,就必须能区分振荡与故障,且故障相的单相阻抗继电器在振荡时也应能正确测量阻抗。但如何在振荡中快速正确地选出一个故障相进行阻抗测量是距离保护能否有选择性地切除振荡中故障的关键问题。在动模实验中发现:对于振荡中发生的故障,在一定情况下序分量选相元件会误选相。文中利用级联多分辨形态梯度变换(SMMG)提出了一种电力系统振荡中的故障检测和改进的故障选相方案:先利用一个SMMG滤波器对相电流进行处理,构成一个自适应的振荡中故障起动元件;检测到故障或扰动后,对接地故障,如果由现有的序分量选相方法判断出其为落在包含单相和相间2种故障类型的区域,则可利用故障后3个模电流分量的SMMG系数局部模极大值确定其故障相别。用EMTP在一个系统模型上进行了大量的仿真研究,其结果验证了该方案的有效性和易用性,该方法判别灵敏,结果可靠,所提出的算法易于实现,在现有的微机保护装置中可以直接采用。

基于希尔伯特变换的电力系统振荡中再故障的识别方法

利用希尔伯特(Hilbert)变换能够得到电力系统振荡中电流信号包络线的特点,根据系统正常运行、纯振荡以及振荡中再故障情况下包络线的不同变化趋势,采用两相电流包络线之差的突变量作为判别量,提出了一种新型的振荡中再故障判别元件,该判别元件的计算精度不受电力系统振荡时频率变化的影响。大量 ATP 仿真证明了该元件在纯振荡过程中能够可靠不误动,并且可以快速有效地识别系统振荡中发生的各种故障。而且,文中采用的算法实现方便,计算量小,具有在工程中良好的实际应用价值。

振荡闭锁期间再故障的距离保护判别方法

介绍了近年来用于微机距离保护中区分电力系统振荡与振荡中再故障的方法。论文把它们分成了识别振荡与对称故障、振荡与不对称故障和发展中的新型方法三大类,分别对其各自的优势及缺点和局限性进行了分析和总结,得出了一些有意义的结论。

系统振荡时距离保护的对策

通过对高压输电线路动模实验录波数据的分析,注意到振荡平息时,两侧电源之间的电势角度差有时会在180°左右停留一段较长的时间,这会导致目前常用的对称故障解锁方法失效,导致保护误动。针对这一情况,结合目前常用的振荡检测及解锁方法,提出了解决方法,通过两个电阻元件检测振荡速度,根据振荡速度实时地改变三相故障解锁判据的延时,较好地解决了这一问题。通过详尽的动模实验,验证了所提方法的有效性。

基于广义多分辨形态学梯度的电力系统振荡与故障的识别算法

提出将广义多分辨形态学梯度(GMMG)变换引入电力系统振荡与故障的识别中的算法。该算法能正确区分各种振荡与故障,避免保护误动;在振荡过程中发生故障时,亦能迅速识别,其性能优于传统的以及基于小波分析的振荡闭锁方案。用EMTP仿真各种振荡和故障得到的结果对所提算法的有效性进行了检验。结果表明:所提出的算法可以保证振荡与故障的正确识别,表明其在微机保护装置中具有实时应用的前景。

一种基于功角计算的振荡闭锁方案

针对现有振荡闭锁措施在应用中存在的不足,研究了一种基于功角计算的振荡闭锁方案。新方案将再故障时刻的系统运行功角作为识别振荡程度的依据,与根据失稳条件所确定的边界判据相结合,在功角小于整定值时允许距离保护在振荡闭锁期间快速开放,功角较大时闭锁距离元件。研究结果表明,新判据原理直观,实现简单,能够定量地反映系统振荡进程,并与振荡周期自适应,改善了距离保护在振荡闭锁期间开放的性能;对系统两侧电势幅值不等的讨论提高了本方法应用的可靠性和适用性。基于PSCAD/EMTDC仿真结果验证了新方案的正确性。