适用于交直流混联系统的改进型电流突变量选相元件

受故障期间直流侧系统等效正负序阻抗不相等特性的影响,应用于受端交流线路的传统电流突变量选相元件存在适应性问题。对传统电流突变量选相元件在交直流混联系统中误选相的问题进行深入分析,提出一种改进型电流突变量选相元件。通过电流补偿的方法对传统相电流突变量进行改进,利用改进后的相电流突变量构建选相系数,根据选相系数的幅值关系进行故障选相,从原理上弥补直流侧等效正负序阻抗不相等的影响。仿真结果表明,该选相方法能够在受端交流线路故障期间快速准确地选出故障相,并具有较好的抗过渡电阻性能。

一种电流故障分量高压线路保护选相元件

准确有效的选相元件是高压输电线路采用自动重合闸的前提。分析了线路发生不同故障情况下电流序分量之间的关系 ,提出了基于电流序分量间相位关系和幅值关系的选相新原理。对于接地故障 ,先利用零、负序电流相位关系判断故障发生在 A,B还是 C区 ,每个区域对应一种单相接地故障和一种两相短路接地故障 ;再用正序电流突变量和负序电流之间的相位关系来确定对应区域内的具体故障相别。该选相元件原理简单 ,相区划分的裕度角大 ,不受系统正序阻抗和负序阻抗不相等的影响 ,并且有很强的耐过渡电阻能力。EMTP仿真结果和动模实验表明 ,该选相元件能有效可靠地选出故障相 。

一种序分量高压线路保护选相元件

本文通过对各种不对称故障的序分量相对相位关系的分析，得出了一种新型的序分量电流相对相位与不对称故障类型的对应关系，提出了新型的故障相区划分方法，用于高压线路保护的选相元件，能够准确确认各种故障类型及故障相别。通过大量动模试验表明。

基于相关分析的故障序分量选相元件

提出了一种基于相关分析的故障序分量选相元件。该元件采用多参量比较的思想,在滤波和滤序环节设计得当时,较基于全周Fourier滤波的故障序分量选相方案速度更快。与电流突变量差选相元件相比,提高了在高阻接地时选相的灵敏度和两相接地短路的可靠性。最后,通过ATP仿真验证了本选相方案的有效性,并展望了相关分析理论在继电保护中的应用前景。

一种反应环流电流的平行双回线保护选相元件

针对目前反应电流全量的电流平衡保护受负荷电流影响导致相继动作区大或保护拒动,以及反应故障分量的电流平衡保护故障分量提取方面的问题,基于双回线的相序变换原理,得出了环流电流故障分量与系统参数无关的结论,由此得到了平行双回线各种单线故障时环流电流的特征,进而提出了一种平行双回线单线故障的选相原理及其元件。文中提出的反应各相稳态环流电流故障分量的选相元件,不受系统参数和过渡电阻的影响,并且稳态环流电流本身就是故障分量,在整个故障期间都存在,易于提取、误差小。与电流平衡保护相比,该基于环流电流的保护在理论上能够提高平行双回线保护的性能。EMTP仿真结果表明,该选相元件能准确有效地选出故障相。

同杆并架双回线保护选相元件研究

该文对几种常用的故障选相元件在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,提出了一种选相新方法。研究表明相电流差突变量、稳态电流序分量等选相元件在发生某些跨线及转换性故障时会误选相。在对跨线及转换性故障特点进行分析的基础上提出了一种新的基于单回线单侧电压电流量的综合选相元件,这种选相元件是在比较故障相电压的基础上判别故障相电流的相位条件来实现的。试验表明这种选相元件与相电流差突变量、稳态序分量选相元件配合可以较好地解决同杆并架双回线故障下特别是跨线及转换性故障下的正确选相问题,保护利用分相式通道在判别两侧选相结果后可实现选相跳闸。

基于相间故障弧光电压特征的高压线路选相元件

提出了一种基于相间故障弧光电压特征的高压线路选相新原理,应用于振荡闭锁期间的选相元件。对接地故障,利用零、负序电流相位差进行分区,每个分区包括某相单相接地和另外两相短路接地两种故障。然后根据相间故障弧光电压Ucosφ小于某一定值,而健全相相间电压的余弦值Ucosφ一般比较大的特征,来得到选相结果,解决了目前选相元件在电力系统振荡时可能发生的误选相问题。通过对不对称故障开放条件的改进,大大提高了单相接地故障的选相速度。该选相元件具有很强的耐过渡电阻能力,并且完全不受分支系数和系统运行方式的影响。RTDS试验验证了新选相元件的准确性和有效性。

一种自动适应电力系统运行方式变化的新型突变量选相元件

针对传统电流突变量和电压突变量选相元件不能同时满足强弱电源系统侧保护要求的缺点,提出一种新的突变量选相原理。该选相元件在电压突变量基础上引入单相电流突变量进行极化,不但能自动适应系统运行方式的变化,尤其在系统正负序阻抗不等导致传统突变量选相元件失效的场合,更能体现出其优越性。值得指出的是,该选相元件对单相短路故障和相间短路(接地)判断均有很高的灵敏度。直流系统电磁暂态仿真结果表明,即使在正负序严重不对称的场合,该元件也具有很好的选择性。当系统参数大范围变化时,该选相判据也能实现正确选相,比传统突变量选相方案具有更高的可靠性。

基于自适应重合闸的配电网快速故障定位与隔离方法

馈线自动化对提高配电网供电可靠性具有重要意义。为了克服电压-时间型馈线自动化模式存在的故障处理时间长、故障点上游开关经两次短路电流冲击、上游区段需要经历两次短时停电等缺点,提出了一种基于自适应重合闸的配电网故障快速定位与隔离方法。介绍了实现该策略的三项关键技术,包括基于永磁操作机构的配电网分相开关、基于暂态电流特征的选相元件、基于工频电压特征的故障性质判别方法。该策略避免了重合于永久性故障时短路电流对上游开关的二次冲击以及上游区段的二次停电,同时可有效缩短故障处理时间。

选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析

对传统选相及方向元件在风电接入系统中的适应性进行了研究分析。传统选相和方向元件均基于故障序分量网络分析,故障期间风电系统正负序阻抗相差较大且幅值远大于常规电网的特点使得风电侧正负序电流分支系数具有较大偏差,从而造成了基于正负序电流分支系数近似相等的传统选相和方向元件并不适用于风电接入系统。PSCAD建模仿真和现场故障录波数据验证了适应性分析结论。最后基于适应性分析结论给出了风电接入系统的选相和方向元件建议。

一种新的高压线路振荡选相元件

提出了一种基于阻抗相对变化的高压线路保护选相新原理,用作振荡期间的选相元件.对接地故障,利用零序、负序电流之间相位差进行分区,每个分区包括某相单相接地和另外两相短路接地两种故障,根据故障环上的测量阻抗为一恒定数值,而非故障环上的测量阻抗随振荡变化这一特征,来得到选相结果.本元件提高了振荡中不对称接地故障的选相速度,不受系统运行方式和分支系数的影响,且易于实现,在现有的微机保护装置中可以直接使用.动模数据仿真表明,新选相元件具有较快的选相速度,文中算例可以在60 ms内选出故障相.

逆变型电源接入对选相元件的影响分析

大规模逆变型电源并网故障情况下采取正序分量控制策略,仅输出正序电流,导致逆变型电源侧正、负序电流分配系数严重不相等。从故障序阻抗特性出发,对含大规模逆变型电源送出线路基于传统相电流差突变量幅值关系和序电流故障分量间相位关系的选相元件动作特性进行分析。逆变型电源侧选相元件不能正确选相;系统侧选相元件动作性能受逆变型电源接入影响较少,基于PSCAD的仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,对可能应用于含大规模逆变型电源接入的联络线选相元件判据进行了展望。

适用于风电接入系统的相电压暂态量时域选相新原理

风电系统的故障特征导致了传统选相元件存在适用性问题。在分析相电压暂态特征的基础上,提出一种适用于风电接入系统的时域选相元件。理论分析发现,不同故障类型下的各相电压暂态特征之间的相关性存在差异,据此提出了基于相关性的选相判据。新选相原理利用电压量,不受风电系统弱馈性的影响;基于时域暂态量,受风电系统背侧阻抗不稳定的影响较小。利用PSCAD(power systems computer aided design)软件的建模仿真结果及现场故障录波数据验证了新选相方法的有效性。

高压线路保护实用选相方案

对目前实用的突变量及稳态量选相元件进行了比较,指出了其特点和存在的不足。重点分析了目前选相方案的弱馈侧选相、灵敏度配合以及在系统振荡条件下存在的阻抗识别失配等问题,提出了改进的实用选相方案,采用同一区间的2种阻抗元件互补判别来解决失配问题。EMTP数字仿真计算与动模试验结果表明,新方案在性能上较原有方案有明显改善,尤其对于振荡中选相,可以完全克服阻抗法故障识别中的失配问题,选相结果不受系统振荡的影响。

相间接地故障时常规选相元件动作行为分析及改进措施

针对高压线路相间接地故障时两故障相对地电阻可能不均衡的现象,通过对典型相间接地故障模型进行分析,总结出故障电流特点,并分析了此类故障情况下两种典型选相元件的动作行为。在此基础上,提出了相电流突变量的附加选相判据结合序分量的选相判据的综合选相方法。PSCAD和RTDS仿真表明两故障相对地电阻不对称的相间接地故障时,可能导致距离保护常规单独基于相间电流突变量原理和序分量原理的选相元件不正确动作,并验证了提出的综合选相方法的有效性。

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能,但在同杆双回线跨线故障中可能误选相。利用六序故障分量的分析方法,分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征,给出了其相位比相方程。在此基础上,提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法,并给出了选相流程图。仿真结果表明,在双回线简单故障和跨线故障时,基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能。

对模故障分量选相元件的一些探讨

根据故障时系统参数的可能变化详细分析了模故障分量选相元件在各种类型故障情况下的性能 ,通过与相电流差突变量选相元件的比较 ,指出 ,对于实际故障 ,该选相元件并不能达到理论上的选择性 ,而且其在弱电源侧依然存在灵敏度不足的问题 ,但整体性能比前者稍优。在全面分析的基础上 ,提出了一种新型的选相方案。最后 ,利用EMTP仿真验证了新方案的有效性。

单相接地故障时电压选相元件的研究

通过对单相接地故障各电气量的分析,指出了在大电流接地系统中,尤其是在线路出口(保护安装处)发生单相接地故障时,若低电压选相元件电压定值选择不合适容易导致误选相。提出在各相(故障相和非故障相)电压接近时,采用零序电压补偿的低压选相方案,三相电压均采用零序补偿,补偿后的故障相电压幅值降低,非故障相电压升高。低电压选相元件以补偿后的三相电压进行选相,具有很好的灵敏度。EMTP数字仿真验证了其正确性和实用性。

同塔并架四回线中线路保护的适应性

从原理上分别对线路距离保护、方向保护、分相电流差动保护在同塔并架四回线中的保护特性进行了适应性分析,并对同塔并架四回线中的保护选相进行了阐述,据此提出了适应于同塔并架四回线的线路主保护及后备保护配置方案。

适应于双馈风电场的改进故障序分量选相方法

分析了应用于双馈风电场的故障序分量选相元件的动作特性,指出受双馈感应风机特有暂态特性的影响,故障网络中双馈风电场的正、负序等效阻抗差异很大,引起故障序分量选相元件动作性能的恶化。提出一种基于故障序电压补偿的改进故障序分量选相方法,该方法通过对双馈风电场正、负序等效阻抗的实时检测自适应修正阻抗差异对选相结果的影响,改善了传统故障序分量选相元件的动作性能,并通过仿真验证了所提方案的有效性。