考虑配网重构的过电流保护配合优化

配网重构后网络结构改变给继电保护配合带来了新的问题,甚至导致保护装置误动作。而保护装置的可靠性和安全性需要保护元件的最优配合,在配网进行重构后,需要考虑新的网络结构对保护装置配合的影响。本文提出了一种考虑配网重构的保护装置配合机制。首先说明了配网重构对继电保护正确动作的影响。然后建立了以保护动作时间和重构后失负荷最小为目标,考虑配合时间阶段、保护动作时间、每个保护装置时间整定倍数、启动电流、网络拓扑结构等约束的优化模型。接着利用差分进化算法对本文所建模型进行求解。最后在IEE33节点中进行仿真分析,说明了本文所提方法的正确性和有效性。

基于改进过电流保护时间电流特性的保护配合优化

目前在多源、分布式环网中应用较多的是方向过电流保护。而不同位置的保护装置时间电流特性曲线均相同可能导致继电保护配合失灵。本文提出了以所有保护装置动作时间最小为目标的参数可优化时间电流特性。本文将传统时间电流特性曲线中新增加一辅助变量,同时在满足约束条件下对所有保护总的动作时间进行优化。改进继电保护的电流时间特性可减少故障的清除时间。另外,提出了含有指数罚因子项的目标函数。所提方法不仅减少了保护装置的动作时间,也避免了配合失灵。最后在8节点系统中对比原有时间电流特性进行了分析,说明了本文所提方法的有效性。

基于生物地理学算法的方向过电流保护最优配合

方向过电流保护的整定配合问题为非线性、多维约束和非凸的优化问题。提出了一种基于生物地理学算法的方向过电流保护优化配合模型。建立了以过电流保护的主保护动作时间总和最小为目标、考虑配合时间阶段、保护动作时间及起动电流等约束的优化模型,优化时间定值倍数和起动电流定值。然后说明了生物地理学算法的求解方法和求解流程,并利用该算法进行求解。最后在8节点系统中进行仿真分析,并与粒子群算法进行对比,说明了所提方法的正确性和有效性。

计及不确定变量的过电流保护配合优化

目前,过电流保护的整定优化配合主要是在参数确定状态下研究的,然而,故障电流可能导致电流互感器(CT)变比改变,线路参数也不是完全恒定。因此,需要研究在参数不确定时的过电流保护配合问题。提出利用区间变量表征CT变比和线路参数的不确定性,从而进行过电流保护配合优化。分析了优化过程中需要考虑的区间变量,给出了过电流保护配合优化模型,从而确定了区间线性规划模型。针对保护动作时间上下限的求解,提出利用蒙特卡洛模拟法求解,并与线性规划算法共同求解继电保护优化变量。最后在8节点系统中进行了仿真分析,对比不考虑不确定性的情景,说明了计及不确定性的意义以及蒙特卡洛方法的准确性。

含分布式电源的配电网过电流保护机制

分布式电源接入配电网给继电保护机制带来了新的问题,甚至导致保护装置误动作。而保护装置的可靠性和安全性需要保护元件的最优配合,在分布式电源接入之后,需要考虑分布式电源对保护装置配合的影响。本文提出了一种在含有分布式电源电网中的保护装置的配合机制。首先说明了分布式电源对继电保护动作范围的影响。然后建立了以保护动作时间最小为目标,考虑配合时间阶段、保护动作时间、每个保护装置时间整定倍数、启动电流、保护特性等约束的优化模型。接着根据IEC 60909标准对不同位置节点的短路电流进行计算,并利用差分进化算法对本文所建模型进行求解。最后在IEEE14节点中进行仿真分析,说明了本文所提方法的正确性和有效性。