分布式能源脱网和其本身特性改变对线路限时电流速断保护的影响及对策

为解决分布式能源脱网及其本身特性改变对线路电流保护性能带来的影响,提出实时修正的保护门槛值优化方案。首先,分析分布式能源在脱网及其本身特性改变工况下线路电流的分布特征,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建仿真模型来研究对下级线路限时电流速断保护灵敏度的影响;然后,根据上述工况下电流与功率的分布特征,通过分布式能源支路的实时测量电流对限时电流速断保护的门槛值进行修正,构造一种实时修正的保护门槛值优化方案,以适应分布式能源的不同运行工况;最后,通过仿真实验验证了所提优化方案的有效性。

矿山电网瞬时电流速断保护整定策略

矿山电网作业环境较差,当井下供电系统发生短路故障时,使用复杂的防越级跳闸保护装置会使整个电网的可靠性降低、成本提高,并且矿山电网需要保证电流速断保护能够瞬时动作以切除短路故障,尤其是线路出口处的短路故障。目前矿山电网防越级跳闸保护方案不能兼顾保护速动性、供电可靠性和设备经济性。针对上述问题,根据矿山电网井下发生短路事故不能越级到井上的最低原则,提出了一种基于整体最优原则的矿山电网瞬时电流速断保护整定策略。分析了矿山电网短路电流与短路点位置的关系及线路首末端短路电流的分布特征,对比研究了传统单一整定方法存在的缺陷。定义了最小−最大系统阻抗比、最大系统阻抗与线路阻抗比、相邻线路阻抗比3个指标,用来表示不同短路电流分布场景的特征关系式和各整定方法满足要求的条件,从而判定不同短路电流分布场景下瞬时电流速断保护所适用的整定方法,并给出相应的最优整定策略流程。以典型矿山供电线路为例,根据所提整定策略对其各级保护开关进行整定计算,结果表明:采用该整定策略对矿山电网模型中5个存在越级跳闸风险的保护开关进行整定,可将其中4个保护开关的保护范围控制在2级线路之内,减少了越多级跳闸事故的次数,降低了矿山电网井下短路故障延伸到井上的概率。

含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护方案

近年来,针对含有逆变型分布式电源(IIDG)的配电网保护受到广泛关注。然而,现有的基于远方信息或就地信息的保护原理都存在着一定的局限性,尤其是IIDG以T形接入方式接于线路上的情况。为此,文中首先研究了IIDG的控制策略及其故障电流输出特性,进而提出了计及控制策略的含IIDG配电网自适应电流速断保护新原理;其次,提出了利用基于IEC 61850通信协议中的制造报文规范(MMS)服务获取IIDG的功率参考值和控制参数的保护实现方案,以较小的经济代价确保自适应电流速断保护在不同的分布式电源出力条件下具有固定的保护范围;最后,基于实时数字仿真(RTDS)和自主研发的保护装置平台,实现并验证了所提保护方案的有效性。

具有自适应电流速断保护功能的配电线路保护监控装置研制

分析了配电线路自适应电流速断保护的基本原理。在此基础上,研制出具有自适应电流速断保护功能的配电线路保护监控装置。该装置主要包含中央处理单元(CPU)、互感器、继电器、电源等插件和人机接口模块,其中CPU插件集成了微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、大容量静态存储器(SRAM)和闪速存储器(Flash RAM)、数据采集电路、开关量输入/输出电路和通信接口电路。在软件方面,装置将自适应电流速断保护、传统三段式电流保护、三相一次重合闸、低周减载、事件告警、数据采集与监控(SCADA)和故障录波等多种功能融为一体。测试表明,所研制的装置具有功能可靠、配置灵活等优点,尤其是其保护性能能随着系统运行方式、故障类型和负荷条件的变化而自动调整到最佳状态。

自适应电流速断保护中实时计算系统参数算法研究

研究了自适应电流速断保护中实时计算系统等值参数的一种傅氏算法。首先,分析了一般全周傅氏算法在计算系统等值内阻抗时的实现方法,计算示例显示该方法由于受短路电流非周期分量的影响,会产生很大的误差。然后,研究了带补偿的傅氏算法计算系统等值内阻抗的实现方法,应用相同的计算示例对各种不同相电势初相角下的系统等值内阻抗进行了计算。结果表明带补偿的傅氏算法具有很高的精度。最后,提出了利用记忆在计算机存储器内的故障前测量电压、电流采样值计算系统等值相电势的方法,并用计算示例证实了算法具有很高的精度。

自适应式电流速断保护方案

根据电力系统故障的特点，利用负序突变量，求解出系统的综合阻抗，即确定故障前系统的运行方式；利用两相故障和三相故障的区别，求解出系统的故障类型系数。在此基础上，对电流速断保护的整定值进行自适应地调整，这样，电流速断保护能自动地判别系统的运行方式和系统发生故障的类型，保护范围不受故障类型影响，只与当时系统的综合阻抗与输电线的阻抗之比有关，保护总是处于最佳动作状态。

自适应电流速断保护在双回线中的应用

通过严格的理论推导 ,论证了自适应电流速断保护不仅适用于单回线运行方式 ,同样适用于双回线或环网运行方式。在双回线上应用时 ,每回线均装设各自的自适应电流速断保护 ,自适应电流速断保护在线整定计算式与单回线运行方式下的在线整定计算式相同 ,大量仿真实验证明 ,其保护性能明显优于传统电流速断保护。

煤矿自适应微机电流速断保护的研究

针对煤矿6 kV下井线比较短,灵敏度和保护范围直接受电网系统运行方式和短路类型影响,常规微机电流速断定值整定方案往往导致线路没有保护范围,发生短路故障常引起越级跳闸这种情况。利用自适应技术,通过对每条线路的电压、电流进行实时监视和分析、自动识别系统运行方式来改变微机保护的整定值和特性。分析表明自适应速断保护用作相间保护不用判断故障类别,且能够使保护装置始终获得最佳保护性能,可对提高矿井的安全供电提供技术支持。

对自适应电流速断保护的评价

简要说明了自适应电流速断保护的构成原理及特点 ,它能根据电力系统当前实际运行方式和故障状态实时、自动整定计算 ,无需人工参与 ;求系统综合阻抗时 ,引入电压量 ,采取了电压回路断线的有效对策 ,确保自适应电流速断保护在电压回路断线时仍能可靠动作。将其与传统电流速断保护、电流闭锁电压速断保护及距离保护进行了比较 ,并对自适应电流速断保护性能进行了评价 ,阐明了其优越性及适用条件。

自适应电流速断保护分析

介绍了自适应电流速断保护的原理,短路故障类型的识别方法,系统阻抗的在线实时计算方法,电流突变量的提取方法及自适应电流速断保护的保护范围.自适应电流速断保护区大于常规电流速断保护区,是一种电流速断保护区始终处于最佳状态的保护措施.

自适应电流速断保护在智能配电网中的应用

比较分析了配电网电流速断保护与自适应电流速断保护的区别。利用BP人工神经网络进行建模和仿真试验。仿真试验表明,基于人工神经网络的自适应电流速断保护,对配电网在不同运行方式下的不同类型的区内、外故障都能正确地进行模式识别,间接找出系统等效阻抗变化规律,实现了自适应电流速断保护的功能,为智能配电网的发展提供了技术保证。

基于最小二乘法的自适应电流速断保护中系统参数的实时计算

对自适应电流速断保护中实时计算系统参数的算法进行了研究.提出了在系统发生故障时采用带补偿的全波傅氏算法,基于最小二乘法推导全波傅氏算法的补偿分量,并实时计算出系统的等值内电抗,然后再利用记忆在计算机存储器中的故障前的测量电压、电流采样值来计算系统等值内电势的相电势幅值Em.

配电线路自适应电流速断保护的实用化研究

全面分析了配电线路自适应电流速断保护的基本原理,以及故障启动、等效系统阻抗和等效电源电势在线计算、故障类型自适应以及工频稳态分量准确提取等关键技术问题。在此基础上,提出了一种实用的自适应电流速断保护方案,并且将整个故障处理过程划分为参量计算、在线整定和测量比较三个环节,为推进自适应电流保护的商业化发展奠定了基础。

电流速断保护的灵敏性校验方法

文章根据无时限电流速断保护具有快速性的优点和灵敏性差、保护范围小的缺点,着重研究了这种继电保护灵敏性的校验方法,并说明了不同校验方法的适用条件和适用场合。

考虑网络等值的自适应电流速断保护整定方法

为加强电流速断保护定值整定对系统运行方式改变、网络结构调整以及负荷变化的响应能力,研究并提出一种基于网络等值的自适应电流速断保护整定方法。该方法利用系统正常运行时配电自动化设备采集的系统等效电源、配电线路阻抗以及负荷功率信息,通过网络等值方法计算得到保护背侧的等效相电势以及等效阻抗,继而完成保护的自适应整定。该整定方法能够反应系统运行方式的改变,有效地提高了保护整定的可靠性。

基于DSP的自适应电流速断保护中系统参数实时计算的实现

提出了基于DSP的自适应电流速断保护中系统参数实时计算的实现方法,同时给出了硬软件的设计。在系统发生故障时采用带补偿的全波傅氏算法,实时计算出系统的等值内电抗,然后再利用记忆在计算机存储器中的故障前的测量电压、电流采样值来计算系统等值内电势的相电势幅值。分析表明该方法能够满足数据的实时处理和精度要求。

基于短路功率方向和通信方法的自适应电流速断保护

传统的电流速断保护和现有的自适应电流速断保护不能保护线路全长,且其保护范围会随系统运行方式的变化而改变。在分析这两种保护的保护范围的基础上,给出了一种可保护线路全长的自适应电流速断保护原理:借助于通信手段发送相邻保护的短路功率方向信号以确保选择性的自适应电流速断保护,并将其性能与前两种电流速断保护的性能进行了比较。

感应风电机组LVRT措施对线路电流速断保护影响

风电并网,影响输电线路继电保护动态特性。针对含感应发电机(IG)风力发电系统,分析串联制动电阻(SBR)和静止无功补偿器(SVC)两种低电压穿越(LVRT)措施对短路电流分量及电流速断保护的影响。基于外网故障后IG等值电路,分别采用简化理论分析和详细动态仿真方法,分析LVRT措施的影响。发现保护动作电流为全电流时,SBR使得保护范围变小。保护动作电流为基频分量时,保护范围随着SBR增加先变大后变小,前者可能导致保护失去选择性误动。采用SVC无功补偿时,无论动作电流为全电流或基频分量,保护范围都将增加,保护可能失去选择性而误动;动作电流为基频分量时,保护更容易误动。

无时限电流速断保护的灵敏性校验方法的探讨

分析了无时限电流速断保护的校验方法——解析法、图解法,提出了如何利用校验方法对保护的灵敏性进行校验。

含高渗透率DG的配电网加速自适应电流速断保护

随着分布式发电技术的快速发展,配电系统中分布式电源(Distribution Generator,DG)的渗透率水平不断提高,由于多个DG的接入,将可能出现电流速断保护同时动作的情况,使保护的选择性受到影响。针对这一问题,结合含高渗透率DG的配电网系统故障时的特性,在已有自适应电流速断保护的基础上,分析故障时各点电压对保护的影响,提出了一种基于电压加速的自适应电流速断保护方案,提高了电流速断保护的选择性。通过对一个10 kV配电系统的仿真分析,验证了该整定方法的正确性。