采用电流增量关联度的柔直配电线路双端量保护

针对有效提升多端柔性直流配电线路双端量保护动作速度以及抗干扰能力的问题,提出一种基于故障电流增量关联度比较的直流线路双端量快速保护方法。该方法利用直流线路两侧故障电流增量的变化特性,利用灰色T型关联度算法对故障电流增量的变化态势实测数据求解关联度,分别对正负极线路首末端电流增量序列的灰色T型关联度进行比较,实现线路故障的快速切除。通过在PSCAD/EMTDC平台搭建±10 kV多端柔性直流配电系统进行算例仿真分析,结果表明该保护方法可以准确判别区内外故障,保护实现流程原理简单,动作快速可靠,具有良好的适用性。

基于纵向阻抗的双端量故障测距新算法

针对高压输电线路解耦后的Π型等值电路,以纵向阻抗为基础,提出了一种利用双端量进行故障测距的新算法。该算法能够在线计算出系统阻抗和线路参数,并根据在忽略线路分布电容影响的集中参数线路模型中故障距离的计算值对计算后的线路参数进行修正,克服了传统故障测距算法线路参数和系统阻抗在运行过程中的不确定性问题,也提高了测距精度。该算法原理简单,适用于长线路,也不受故障类型、故障电阻和故障距离的影响。仿真验证结果表明,该算法的平均测距误差小于0.3%,能够满足工程上的要求。

基于双端量的半波长交流输电线路故障选相方法

半波长交流输电线路电压等级高,故障后需要选相跳闸。但是半波长输电线路独特的电气特征使得传统的故障选相方法不再适用。文中提出了一种基于双端电气量的半波长交流输电线路故障选相方法。将两端相间电压、相间电流进行组合变换,换算到短路点正负序短路电流,从而判断故障相。基于电磁暂态仿真软件PSCAD搭建特高压半波长输电线路仿真模型。仿真结果表明,该故障选相方法不受故障位置、过渡电阻、弱馈等因素的影响,在半波长交流输电线路发生短路故障时,能快速正确地实现故障选相。

高压输电线路双端量时域故障测距新算法

快速准确的故障定位对电力系统的安全、经济、稳定运行具有重要的作用。文章提出1种新的双端量时域快速故障测距算法,该算法以高压输电线路π模型和存在于各种故障类型的一模网为基础,采用故障后20ms的同步数据进行故障测距。该算法不需要识别故障类型,不需要故障选相,考虑了数据通道传输问题;测距方程形式简洁,计算简便,不存在伪根识别问题;测距结果不受过渡电阻、系统运行方式、故障位置和故障起始时刻的影响。EMTP仿真表明,该算法具有良好的精度和鲁棒性,能够与差动保护配合实现在线测距。

基于双端量的串联补偿线路单相接地故障测距算法

针对串联补偿装置位于线路中间的情况,给出了一种基于双端量的串联补偿线路单相接地故障测距方法。该算法计及了故障过程中金属氧化物变阻器(MOV)的动作情况对线路实际阻抗值的影响,在无需知道串联补偿装置的相关参数和其具体工作状态条件下,就能准确地实现串联补偿线路的故障测距。利用EMTDC/PSCAD和MATLAB软件进行了仿真实验,实验结果验证了算法的有效性。

利用正序故障分量的双端量精确故障测距算法

为消除负荷电流和线路模型不准确给双端量故障测距带来的影响 ,本文提出一种基于分布参数线路模型的精确测距算法。算法以均匀传输线的波动方程 (长线方程 )为基础 ,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。算法无需故障类型判别 ,不受系统阻抗、故障电阻、负荷电流以及分布电容的影响。

利用GPS和双端量实现电力电缆故障的快速定位

文中分析了利用GPS(全球定位系统)和双端量故障定位实现电力电缆故障快速定位的基本原理,并使用EMTDC软件进行仿真试验,结果表明该技术定位准确,简单可靠。

基于双端初始电流行波时频矩阵相似度的柔性直流输电线路保护原理

针对目前柔性直流(voltage source converter-based high voltage DC,VSC-HVDC)电网的线路保护中存在的问题,提出一种基于双端初始电流行波(Initial current traveling wave,ICTW)时频矩阵相似度的柔性直流输电线路保护原理。首先,对柔性直流电网在线路区内外故障下两端保护所在处ICTW的故障特性进行分析,总结出在特定时间窗内,区内故障下两端ICTW的频域相似度远高于区外故障。在此基础上,利用S变换对双端ICTW进行时频分析,建立时频矩阵,并对其做奇异值分解(singular value decomposition,SVD)。然后根据特征矩阵构造双端ICTW的相似度计算公式,以该相似度的大小判别线路区内外故障。另外,根据线路两端ICTW的高低频能量比识别雷击干扰。最后,各种故障情况下的仿真结果表明,该保护原理不依赖线路边界元件,可以保护不同长度线路的全长,具有更高的耐过渡电阻和抗噪声能力,并且能够满足柔性直流电网主保护的速动性要求。

一种利用双端电气量的故障测距新算法

针对现有双端量故障测距算法求解过程趋于复杂化等问题,提出一种基于对称分量法的双端量故障测距新算法.根据附加正序网络中线路两端正序电压相量之差与正序电流相量之和的比值特性建立故障测距方程式,并通过求解测距方程实现故障测距.该算法能够在线计算出线路正序参数和系统正序阻抗,减小了输电线路参数和系统阻抗对测距精度的影响具有计算量小,不存在伪根的优点.ATP仿真结果表明,该算法也不受故障类型、故障距离和故障电阻的影响,具有较高的测距精度.

基于计算电阻指标和双端测量信息的高压直流输电线路故障测距方法

高压直流输电线路故障测距准确度的提高对于减轻故障巡检的难度具有重要意义。定义了计算电阻指标,并提出了一种基于计算电阻指标和双端量测信息的高压直流输电线路故障测距方法。该方法基于Bergeron模型,利用双端电压电流量得到沿线计算电阻,并基于该计算电阻指标对高压直流线路故障进行准确测距。利用PSCAD/EMTDC对所提方法进行仿真验证,从耐过渡电阻能力和测距性能稳定性两个方面体现所提方法的有效性和优越性。此外,还考虑不同故障类型以及数据可靠性对双端故障测距方法的影响,探讨所提方法在实际电力系统中的适应性。

柔性中压直流配电网线路加速纵联保护

分布式能源蓬勃发展和城市直流负荷快速增长,进一步夯实柔性直流配电网在城市的重要地位。文中以四端柔性中压直流配电网为研究对象,针对架空线频发的瞬时故障,提出具有速动性工程需求的加速纵联保护方案。该保护方案由启动方案、重合闸后瞬时性故障判别、永久性故障类型和故障区域识别组成。为降低加速保护第1次动作造成的误动,设计启动方案用于避免干扰、断线和功率翻转等情况。直流断路器在故障后1~2 ms内启动跳闸,确保换流器中电力电子器件不受破坏且故障后不闭锁。重合直流断路器后识别为永久性故障时,利用重合后的电压电流故障信息,准确识别出故障类型和故障区域。在PSCAD上搭建四端直流配电网进行大量仿真测试,仿真结果表明所提加速保护方案可靠有效。

基于纵向阻抗的输电线路故障测距研究

本文以纵向阻抗为基础推导了一种利用双端电气量测量故障距离的计算公式,在公式推导后分析了系统解耦对故障测距的影响,分析结果表明系统解耦对推导出的故障距离计算公式影响不大。然后利用EMTP对750kV沙洲至哈密输电线路进行了设置不同接地故障后的仿真分析,从仿真得到的电流电压参数利用本文推导的公式计算出故障距离与设置的故障距离相比较,比较结果验证了本文推导的故障距离计算公式的具有较高的准确度且不受故障类型的影响,同时也仿真分析了过渡电阻对本文推导公式的影响,仿真分析结果表明过渡电阻几乎不对本文推导的公式造成影响,验证了所推导公式的有效性和实用性。

基于电流斜率的多端柔性直流输电线路保护方法

文中研究了多端柔性直流输电系统在各种故障情况下的故障特征,根据理论分析得出当发生内部故障时,故障线路两端的故障电流方向是相同的,非故障线路两端的故障电流方向相反。提出了一种基于电流斜率的选线方法。通过比较线路两端故障电流的斜率,可以有效地识别出故障线路,可用于柔性直流输电系统的后备保护。最后,利用PSCAD/EMTDC软件建立了张北四端柔性直流电网的仿真模型,并对所提出的保护原理进行了仿真验证。