DFIG等效序突变量阻抗相角特征对故障分量方向元件的影响分析

故障分量方向元件是方向比较式纵联保护的重要组成部分,但风电大规模接入破坏了传统故障分量方向元件的最佳应用环境。为了研究双馈风电机组对故障分量方向元件的影响,提出了等效序突变量阻抗的概念,基于双馈风电机组暂态模型,推导了等效序突变量阻抗的解析表达式;针对故障后投入撬棒与变换器控制两种工况研究了双馈风电机组等效序突变量阻抗的相角变化特征;进而分析了双馈风电机组对不同故障分量方向元件的影响机理,指出等效序突变量阻抗相角的大范围变化可能造成故障分量方向元件的灵敏性不足或者误判,最后通过仿真实验验证了分析的正确性。

基于突变量阻抗原理的差动保护的研究

基于网络的智能变电站母线保护若采用瞬时值数据作为差动原始数据,则在网络性能下降时,其保护性能将显著降低甚至出错。对相位比较型差动保护的原理进行深入的分析,得出其在区内故障存在流出电流情况下误动的根本原因,并据此提出基于突变量阻抗原理的差动保护。该差动保护方案同步性要求低、传输的数据量小、抗CT饱和能力强,且可用于母线保护、短引线保护、站域后备保护等场合。

基于突变量阻抗波形相关性的送出线路纵联保护研究

文章对风光可再生能源场站送出线路的纵联保护方案进行研究,分析了风光可再生能源场站和传统电源的阻抗特征,在送出线路两侧保护安装处提取等效正序突变量阻抗波形,并通过Pearson相关系数来衡量阻抗波形的相关度。在RTDS仿真平台中,以内蒙古某风光可再生能源场站为例,验证了所提的保护原理对一侧为风光可再生能源场站,另一侧为传统电源构成的系统,送出线路发生各种短路故障都具备良好的适应性。

基于高频阻抗突变量的双馈风场送出线路保护方法

针对双馈风机的暂态特性呈现多态性且区别于传统同步机,双馈风机的短路电流频率含有比例较大的衰减转速频率分量导致送出线路区内外故障难以区分,传统保护容易出现误动拒动的现象,提出了一种基于高频阻抗突变量的双馈风场送出线路纵联保护方法。首先,结合双馈风电场拓扑结构,考虑集电线上各风机机端电压幅值相角差异,求得双馈风场短路电流,提取高频分量并构造双馈风电场故障高频模型。在此基础上,构建双馈风场送出线路高频突变量网络,并推导送出线路两侧保护所测得的高频阻抗,利用高频突变量网络区内外测得阻抗差异性,构造保护判据。最后,利用RT-LAB平台进行仿真,验证了所提方法可实现区内外故障的准确判别,且无需线路两端信息实时同步。

故障分量阻抗继电器的教学方法研究

随着继电保护技术的发展,故障分量阻抗继电器(突变量阻抗继电器)被广泛地应用在超高压输电线路上,该保护有较强的抗过渡电阻的能力,配合高频通道,可以作为超高压输电线路的主保护,也可以在高频通道被损坏时作为超高压输电线路的后备保护。本文探讨故障分量阻抗继电器工作原理,理解方法以及特殊的工作特性,给故障分量继电器的教学提供方法,便于学生以及技术人员理解使用该保护。

逆变型电源对故障分量方向元件的影响机理研究

新能源电源结构特征与控制方法均迥异于传统同步发电机,其故障特性发生了实质性变化,给传统继电保护带来挑战。为此研究了逆变型电源对故障分量方向元件的影响机理。在分析故障特性基础上,推导了逆变型电源等效正、负序突变量阻抗解析表达式,分析了不同控制策略、故障条件和负荷电流下等效序突变量阻抗角的变化规律,进而揭示了逆变型电源对各类故障分量方向元件的影响机理。RTDS仿真和录波数据验证了机理分析的正确性。

基于电压相位比较的双馈风电场输电线路单相接地距离保护

基于双dq坐标系的双馈感应发电机(DFIG)暂态模型,推导了DFIG正、负序突变量阻抗表达式并研究其相角变化特征。针对DFIG突变量阻抗角变化,提出一种单相接地时故障点序电流与保护安装处序电流之间相位差的计算方法,从而得到以保护安装处电压为参考值的故障点电压和补偿电压的相角。以区内外故障时故障点电压和补偿电压之间的相位关系为依据,提出适用于双馈风电场输电线路的电压相位比较距离保护方案。仿真结果表明,所提方法不受过渡电阻、故障位置及系统运行方式的影响,能够准确判别区内外故障。