有限PMU下采用差动有功功率抗过渡电阻的广域后备保护

针对广域后备保护算法易受过渡电阻的影响,研究有限同步相量测量单元（phasor measurement unit,PMU）下基于差动有功功率（differential active power,DAP）的广域后备保护算法。将电网分为若干区域,计算各区域的正序DAP,与阈值比较,判别故障区域。由有限的布置PMU母线电压推算出未布置PMU母线电压幅值,采用线路两侧的推算电压差可识别出故障区域中的故障线路。当发生高阻接地故障不能识别故障线路时,计算各线路的DAP,分析其在线路故障与正常时的差异特性。针对无分支和有分支结构,分别研究故障线路检测判据。对于有分支结构,采用动态加权因子,由各PMU侧电压电流较准确地推算未布PMU母线电压。根据未布置PMU母线各侧的推算电压之间的相位关系,构造线路正序、零序、负序DAP的故障判据。通过IEEE 39节点系统大量仿真实验验证算法的有效性。该算法能够准确检测故障线路,不受故障点位置、故障类型、负荷等影响,且在过渡电阻达到300Ω时仍能准确识别故障线路。

同相供电设备有功功率差动保护

由于隔离变压器的副边额定电流很大,且难以选择电流互感器,因此隔离变压器很难设置灵敏的电流差动保护。为了给隔离变压器、隔离变压器与潮流控制器之间的连接电缆提供灵敏的保护,并给潮流控制器提供灵敏的远后备保护,文中从理论上分析了同相供电设备的基波输入有功功率与输出有功功率相等这一特性,并基于这一特性提出了同相供电设备有功功率差动保护方案,进而对有功功率差动保护在隔离变压器空载投入、潮流控制器启动、正常运行、外部故障、内部故障等各种工况下的动作行为进行了分析。文中还对同相供电设备有功功率差动保护的整定原则作了讨论,并给出了整定实例。实验室测试和工程现场运行测试结果表明了有功功率差动保护的正确性。

基于分相有功功率差动原理的线路高阻接地保护判据

针对用于输电线路高阻接地故障检测的有功功率差动算法存在的电压死区问题,在分析分相有功功率差动原理特性的基础上,提出分3段设置有功差动值门槛、引入负门槛与过电压启动的新判据,旨在提高该原理对各类故障的适用性和对高阻接地故障的灵敏度。仿真结果表明:在保护区、内外发生高阻接地故障情况下,该判据具有较高的分辨能力,克服了传统电流差动保护的不足,可作为传统电流差动保护原理的有效补充。

基于功率差动同相供电平衡变换系统保护研究

平衡变换系统是同相牵引供电系统实现的核心设备,因此其保护工作显得尤其重要。针对同相供电实现的基本要求,分析了平衡变换系统的基本工作原理,并研究其运行过程中系统功率流通情况,首次提出了基于有功功率差动的平衡变换系统保护方案。利用Matlab/Simulink对平衡变换系统正常运行及区内外故障等工况进行仿真,仿真结果证明,基于有功功率差动的同相供电平衡变换系统保护方案是可行的。

变压器差动保护的新原理研究

针对当前电力系统中变压器保护由于励磁涌流鉴别理论不完善而导致的正确动作率不高的问题,在分析了变压器励磁涌流和有功损耗的基础上,提出了用变压器正序有功功率差动作为区别励磁涌流和故障电流的判据,并以成熟的比率制动差流保护作为内、外部故障判据的变压器主保护的新原理 该原理中的励磁涌流判据采用了变压器非线性模型,能更好地反映变压器的工作状态,且不受系统类型和运行方式的影响.

变压器差动保护新旧原理的比较

通过对变压器差动保护传统原理的比较与分析,说明这种新的正序有功功率差动保护的优点和缺点。