可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化

SDH承载配网的节点分布存在偏差,在分配时难以实现节点互通,对配网光纤分配造成较大影响,无法及时对配网线路进行差动保护。为了提升SDH承载配网线路光纤差动保护的实时性,设计了一种可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化方法。在分层和分割的正交关系设定下,以垂直和水平两个方向划分SDH承载配网光纤的传输结构,形成电路层、通道层以及传输媒介层。按照全电流模式和故障分量模式定义差动保护依据,通过差动保护整定值设定,增加配网线路光纤差动保护的灵敏度。考虑配网线路光纤分配模式,随机选择2组判断变量,以可靠性度量方式建立模型,将相交区域设定为可能出现的故障位置,实现SDH承载配网线路光纤分配的差动保护逻辑优化。实验以内部故障和外部故障两种类型进行差动保护测试,新方法可以不受暂态电容电流影响,将三相差流控制在0 A,具有较高的安全性,且差动保护响应时间低于5 ms,提升了差动保护的实时性能。

智能变电站线路保护光纤纵差调试研究

光纤纵差保护是保护输电线路设备平稳运行的主要手段,智能变电站光纤纵差保护存在多种功能方式。通过对智能变电站线路保护中的光纤纵差保护各项功能调试方法进行探究与梳理,针对光纤纵差保护中工频变化量差动、稳态I段和II段相差动、零序电流差动以及CT断线时的差动保护等提出了详实、易操作的调试方案,满足了站内作业人员对于智能变电站线路保护装置中光纤纵差保护的调试需求,缩短了智能变电站线路保护的调试时间。

主变压器长距离保护方案的研究

文章在主变压器、各侧一次设备与二次设备的布置存在长距离的特殊场景下,对主变压器保护进行了探讨。从电流互感器的选择及计算入手,结合线路光纤电流差动保护的二次接线特点等方面,对主变压器长距离保护进行了全面分析。主变压器长距离保护方案的快速保护、后备保护以及保护范围,均可替代典型方案,而且对电流互感器的选择不会提出少见的参数需求。对市面上成熟的保护设备进行灵活组合,调整电流互感器二次绕组和保护装置的二次接线,可有效解决长距离特殊场景下的主变压器保护配置问题。

220kV线路光纤差动保护应用研究

通信技术的迅猛发展使得光纤通信日趋成熟。随着电网可靠性需求的日益提高,光纤保护代替高频保护已成为必然趋势。文章阐述光纤差动保护在大山220kV变电站220kV线路的应用改造,解决了线路保护时常发生的通道故障问题,改造后光纤传输通道可靠稳定,为上饶供电公司调控中心实时监测数据提供参考。

海上风电柔直换流站负序电流参考值选取及保护适应性分析

对于海上风电经柔性直流送出系统中的交流汇集线路,线路两侧均为电力电子换流器,故障电流受换流器控制影响呈现幅值受限且相位不定的特征,常规继电保护难以适应。针对海上模块化多电平换流器(MMC)换流站,采取负序电流抑制与负序电流注入两种控制策略,分析了电流差动保护的适应性。当海上MMC换流站采取负序电流注入的控制策略时,电流差动保护可靠性与负序电流参考值大小密切相关,因此以提升差动保护可靠性为目标,提出了海上换流站负序控制电流参考值的确定原则,并进一步考虑负序电流参考值大小对交流汇集线路过电压的影响,最终确定了负序电流参考值的最佳选取范围。最后,在PSCAD/EMTDC中构建了相应的电磁暂态仿真模型,验证了所提负序电流注入及负序电流控制参考值选取原则的有效性和可行性。

输电线路纵联电流差动保护仿真设计

目前,电流差动保护在高压线路已经被广泛采用,但其投入使用前必须要进行严格的实验才能保证系统的安全和稳定。由于物理实验很难模拟高压环境,所以使用计算机仿真极为重要。基于Matlab/Simulink建立了仿真系统,实现了系统和纵联电流差动保护的模拟,最后建立了人机交互界面,通过人机交互界面可以直接设定系统参数和故障类型,并进行仿真得到仿真结果,对课堂教学和理论研究有着较大意义。

线路光纤保护装置通道告警及解决对策研究

针对220 kV变电站线路光纤电流纵联差动保护装置在运行过程中出现光纤通道告警的相关案例进行了分析。首先,介绍了线路光纤保护系统及光纤通道传送保护信号的方式;然后,分析了光纤电流纵联差动保护的原理和光纤传输系统产生延时的原因,并研究了光纤通道延时对纵联差动保护产生的影响;最后,针对多个光纤通道告警的实际案例进行分析并提出了相应的应对措施。结果表明,光纤通道延时的大小等于整数倍的保护装置采样间隔时,可能会出现数据丢帧并引发通道告警,人为对光纤插件进行拨码配置并改变装置复用光纤通道延时可以消除告警。保护装置插件和2M装置本身出现故障会造成光纤通道告警,通过自环测试等手段确定故障区间并对插件进行更换即可消除告警。此外,装置告警信号接线异常、通道延时拨码错误等也会造成光纤通道报警,对其修正后可消除告警。

不同接线形式的110 kV线路差动保护配置探讨

随着电网的不断发展,110 kV线路在电网中发挥着重要的作用,目前以配置光纤电流差动保护为主。在遵循相关配置原则的基础上,笔者分析了当前110 kV线路采用的几种不同接线形式的情况,并提出相应的保护配置要求。结果表明:在三端T接线路中,需配置三端光纤电流差动保护装置,该类型保护能够适应三侧差动、任意两侧差动的运行方式;对工业用户110 kV供电线路特殊接线形式,有针对性地配置不同的保护装置。该研究成果可为“双碳”背景下部分新能源送出线路的保护配置提供参考和借鉴。

光电流互感器故障引发交流滤波器差动保护动作问题分析

随着光电流互感器(纯光CT)越来越多地应用于特高压直流输电工程,纯光CT故障率也逐渐升高。介绍了某换流站因纯光CT电子单元故障引发交流滤波器小组差动保护动作跳闸的问题,分析了故障原因,定位故障于电子单元内,同时对故障电子单元进行实验室验证,确认故障根本原因为光源连接线接触不良导致光源驱动电流异常,造成输出光功率波动,并提出了整改意见。

烧结余热发电线路光纤差动跳闸事故原因的分析

电流互感器参数的选择对实现线路差动保护准确可靠地动作起着至关重要的作用。本文对山西某烧结余热发电项目15 MW发电机组在运行时跳闸的问题进行研究,从机组运行情况与保护装置动作参数分析入手,结合电流互感器的工作特性,找出产生误动作的原因,并提出了改进措施。本文内容可为今后类似项目的设计与故障分析提供经验与思路。

±800kV云广直流输电线路保护的仿真及分析

建立包含控制系统阀控制层的±800kV云广直流输电系统仿真模型,对其以电量变化率为基础的行波保护作为主保护、电流差动保护作为后备保护的直流输电线路保护进行仿真,全面检测其保护动作特性。分析指出:电压变化率判据往往无法检出高阻接地故障,且受雷击干扰、冲击电晕和谐波的影响;电流差动保护是针对直流线路高阻故障的后备保护,它采用线路两侧电流差值的幅值为动作量,为避开区外交流侧故障和采样数据波动,最长延时会达到1.1s,在此阶段若阀组保护动作,将导致该极停运。建议采用"保护原理冗余"设计,即配置2套可互为补充的不同原理的保护系统。

超高压长线电容电流对差动保护的影响及补偿对策仿真分析

采用ATP软件建立了超高压长线模型 ,分析了超高压长线各种故障情况下 ,分布电容对分相电流差动的影响 ,并对比了采用电容电流补偿和不采用电容电流补偿的相量差动与故障分量差动原理的动作情况。仿真结果表明 ,分相电流差动在原理上完全适用于超高压长输电线路的保护 ,在各种运行工况下 ,采用电容电流补偿可以有效提高差动保护的可靠性和灵敏度 ,在同一工况下 。

高压直流输电线路电流差动保护新原理

通过分析直流系统控制特性作用下的输电线路故障特征,提出了一种新的高压直流输电线路电流差动保护原理。在分布参数模型基础上,利用两端换流站电压、电流量分别计算区内某点处两侧电流之和。区内故障时,得到的电流与故障支路电流相关,其值较大;区外故障及正常运行时,计算得到的是误差电流,其值很小。与行波保护相比,该保护能够可靠识别区内、外故障,可以在故障全过程投入,且具有可靠性高、对采样频率要求低、计算简单等优点。与现有的直流线路电流差动保护相比,该保护不受分布电容电流影响,故在暂态过程即可动作而无须等待暂态过程结束,动作速度快。仿真结果表明,在各种工况下,该保护都能灵敏、可靠地区分区内、外故障。

Π模型时域电容电流补偿的电流差动保护研究

传统的电容电流相量补偿方法不能补偿暂态电容电流,难以满足超高压长线电流差动保护的要求。该文提出了输电线路Π模型的电容电流的时域补偿方法,利用微分方程模型对瞬时值进行补偿计算,能够有效补偿暂态和稳态电容电流。通过对该时域补偿方法和贝瑞隆线路模型法的具体分析和ATP仿真比较表明,贝瑞隆线模法在理论上能够完全补偿电容电流,但其要求采样频率高,计算量大,现有保护装置的采样速率和通道传输速率尚不能满足其要求;基于Π模型时域补偿法的差动保护适合应用短数据窗的小矢量算法,保护动作速度可提高到5ms,保护的灵敏度和选择性均有明显的提高,而且计算量小,不需要提高采样频率,不增加通信量,适合应用于现有保护装置中。

基于相关分析的暂态电流差动保护的原理与性能研究

研究了基于相关分析的暂态电流差动保护的原理与性能。首先从它既具有比幅功能 ,又具有比相作用的角度阐述了这种新型电流差动保护的原理 ,并讨论了该保护的动作判据的积分区间为 1周期时 ,它与常规电流差动保护是等价的 ;当积分区间为半个周期时 ,两者也存在类似的等价关系。在此基础上论述了新型电流差动保护的自适应性、快速性、灵敏性、选择性和可靠性。

基于电阻性差流的差动保护新原理

差动保护原理已经广泛应用于高压线路保护,但受电容电流的影响,全电流差动保护的抗过渡电阻能力低。文中提出基于电阻性差流分量的差动保护新原理,利用差电流的电阻性分量来构成差动保护判据,可以避免电容电流的影响。该原理与线路电容参数及电抗器补偿情况无关,对于高阻接地故障的灵敏度高,可以作为现有差动保护原理的补充。EMTP仿真验证了基于该差动保护新原理所构成的保护判据的可靠性和灵敏性。

超、特高压长线路光纤纵差保护数据同步

分析了目前在实际光纤纵差保护中应用的数据同步方法的缺点,尤其是SDH(synchronous digital hierar-chy)光纤自愈环网中收发数据路由不一致导致线路两侧保护装置采样数据不同步问题,提出了一种适用于超、特高压长线路光纤纵差保护的采样数据同步方法,即基于时钟校正法,并通过精确线路模型的在线计算对时钟做进一步补偿校正的方法.EMTP仿真验证该方法的误差小于0.5μs.理论分析和仿真结果证明了该方法保证线路两侧保护装置采样数据同步的有效性及应用于超、特高压长线的可行性.

超高压线路差动保护电容电流的精确补偿方法

针对超高压输电线路分布电容电流对差动保护的影响,提出了一种电容电流的精确补偿方法。通过把各种因素对分布电容电流的影响统一归入分布电容参数的变化,实时在线计算分布电容参数值,从而更准确地进行电容电流补偿,提高差动保护动作的速度和准确性。ATP仿真结果表明该补偿方法比传统的基于给定分布电容参数进行补偿的方法有更好的补偿效果。

光纤纵差保护装置中光纤数字接口的设计新方法

通过对光纤纵差保护装置及其光纤数字接口特点的分析，阐述了采用大规模可编程逻辑技术进行光纤数字接口设计可以提高通信的可靠性。具体分析了运用大规模可编程技术进行光纤数字接口设计的实现逻辑。该方法已成功应用于具体光纤纵差保护装置，具有硬件结构简单、配置灵活、通道时延小等优点。目前已在多处变电站投入运行，运行状况良好，光纤通信正常可靠。

用于同杆双回线保护的时域电容电流的分相补偿方法

分相电流差动保护常作为同杆双回线的主保护配置,但对于超高压及特高压远距离输电线路,分布电容电流将大到影响保护的可靠性和灵敏度。现有的电容电流补偿方法,都只补偿了单回线相间电容电流,没有考虑双回线线间电容电流的补偿,补偿效果有限。考虑了同杆双回线相间与线间的静电耦合,建立了相应∏模型等效电路,提出在时域中分相补偿电容电流的方法,不仅可以补偿相间电容电流,还可很好地补偿线间电容电流。EMTP仿真实验表明,新补偿法比原单回线的相量及时域补偿法具有更好的补偿效果,有效提高了同杆双回线上分相电流差动保护的灵敏度和可靠性,且新方法计算量小、不要求高采样率,无需引入另回线电流,适用于现有采样率不高、通道传输速率有限的继保装置中。