全功率型逆变电源侧工频变化量距离保护性能下降机理分析

受逆变型分布式电源(IIDG)系统内阻抗不稳定的影响,工频变化量距离保护在全功率型逆变电源侧存在拒动风险,但现有理论未能从机理方面明确指出造成内阻抗不稳定的具体因素,难以提出针对性的保护改进方案。为了深入探究IIDG侧工频变化量距离保护性能急剧下降的机理,基于阻抗平面法分析指出,在全功率型逆变电源控制策略的作用下,IIDG侧正序电流增量表现为相位、幅值受控的独立变量,其与过渡电阻共同构成的附加阻抗大小随故障工况变化且矢量方向发生不确定性偏转,导致保护正确动作可行域不明晰,在传统阻抗继电器整定判据下保护可靠性严重劣化。在此基础上,进一步研究了主流的PQ控制及低电压穿越控制策略对该保护动作安全性和耐受过渡电阻能力的影响。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了理论分析的正确性,为工频变化量距离保护在IIDG并网工况下故障响应能力的恢复提供了有益的理论参考。

串补电容对工频变化量距离保护的影响

详细分析了有串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能 ,得出工频变化量距离继电器应用于串补线路在不计暂态过程时能够正确动作 ,而在计入暂态过程时可能存在暂态超越。在此基础上提出了防止暂态超越的措施——提高动作门槛。EMTP仿真程序结合保护仿真程序验证了上述理论分析的正确性和防止暂态超越方案的有效性。

风电接入对继电保护的影响(六)——风电场送出线路距离保护影响分析

从感应发电机基本原理出发,在转子转速旋转磁场坐标下,建立感应发电机简化三阶动态模型。从电路角度分析了风电场送出线电压、电流主频不同的机理,因此依据工频傅氏算法的相量距离保护元件的动作性能受到严重影响。利用Prony等算法分别提取保护安装处电压、电流工频及转速频率分量,可以准确测量出故障线路阻抗;基于线路时域微分方程模型的解微分方程算法距离元件不受信号频率影响。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了分析的正确性。

TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响

分析了ＴＣＳＣ对故障分量保护包括负（零）序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频故障分量方向保护的影响，认为：与常规串联补偿线路上的保护相比，在ＴＣＳＣ线路上故障分量保护的性能不会降低。

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿（TCSC）动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿（FSC）对距离保护的影响在主要方面是相似的，电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。

工频变化量距离继电器耐受过渡电阻性能分析

对工频变化量距离继电器的判据进行详细分析,得到继电器经过渡电阻短路时各类故障的判据,单相接地短路故障和相间直接短路判据存在差异,各种类型的三相对称故障和两相接地故障动作判据与相间直接短路判据一致。并指出:单相接地故障时过渡电阻对继电器性能影响最大,相间故障次之。定义了使继电器能正确动作的最大耐受过渡电阻为临界电阻,推导出临界电阻的计算式。给出了电流分布系数、整定因子和继电器临界电阻曲线的定义,指出:系统工况变化和故障距离将导致电流分布系数变化,从而导致临界电阻变化;负荷和两端电源幅值比对整定因子产生较大影响,减小整定因子,有利于增加继电器的临界电阻和保护范围。通过Matlab仿真验证了上述分析的正确性。

变数据窗阻抗算法的频域分析方法研究

分析典型变数据窗阻抗算法的估计原理和特点 ,提出了一种适用于不同阻抗估计算法的新型频率响应计算方法 ,为不同算法的频域特性分析和比较提供了共同的基础 .

CVT暂态特性对工频变化量距离保护的影响

结合EMTDC仿真试验分析得知,CVT暂态过程可能引起工频变化量距离保护超越,且超越现象与短路电压角度和系统线路阻抗比(SIR)值密切相关。在此基础上提出防止超越的措施———故障后提高暂态动作门槛。其具体做法是在推导出实时计算SIR值的基础上,根据SIR值自适应地提高动作门槛。EMTDC仿真试验结合保护仿真程序验证了此方案的有效性。

单电源短距离输电线微机距离保护的研究

论述了在 1 1 0kV单侧电源短距离重要输电线路这一特殊应用背景下 ,微机距离保护装置采用工频变化量距离保护原理的优越性和不足之处。详细分析了工频变化量距离继电器在单侧电源线路中的动作特性 ,在原动作判据基础上增加了简单的工频变化方向判据 ,并结合四边形特性距离继电器特性 ,提出了一种可行性距离保护方案 。

工频变化量距离保护检验公式分析

分析了工频变化量距离保护的动作方程和检验公式 ,提出了正确的使用方法。

工频突变量距离继电器稳态超越的研究

为进一步加深对工频突变量距离继电器动作特性的认识,利用故障分量法对单端电源输电线路中工频突变量距离继电器的动作特性进行了详细分析。分析表明当输电线路保护区外发生两相短路经小过渡电阻接地故障时,两故障相中的超前相存在稳态超越现象。同时,针对以上稳态超越现象,提出了两种预防措施。

基于DSP的工频突变量距离继电器的设计

文章介绍了基于DSP的工频突变量距离继电器的设计方案,该方案采用TI公司的TMS320F2812DSP芯片为核心,通过采样采集电压、电流等数据与微机保护的算法相结合进行数据运算,得到保护装置所需要的各种信息,从而实现继电保护功能;同时介绍了工频突变量距离保护的工作原理及其动作特性、保护算法以及DSP在继电保护中的硬件基本结构和系统软件流程。

工频变化量原理在单电源系统中的应用

在110kV单侧电源短距离重要输电线路这一特殊应用条件下,微机距离保护装置采用工频变化量距离保护原理具有优越性和存在不足之处。文章详细分析了工频变化量距离继电器在单侧电源线路中的动作特性,在原动作判据基础上增加了简单的工频变化方向判据,并结合四边形距离继电器特性,提出了一种可行性距离保护方案,从而实现了微机距离保护的快速性和可靠性。

微机工频变化量距离保护校验方法分析

从微机工频变化量距离保护两种试验方法和试验结果之间的矛盾入手，在分析其原理的基础上，以实例分析和讨论这两种方法，指出了保护本身的不足之处。

基于多频中继组网的超长距PLC通信协议研究

针对配用电通信网中长距离线路场景,提出了一种基于多频中继组网的超长距电力线载波通信(Power line communication,PLC)协议技术,通过频率自适应技术,为不同站点选择最佳工作频率和带宽,可快速适应电力线载波信道的变化,提高通信成功率。同时,采用多频中继组网技术,可有效减少中继的个数和跳数,满足电网的业务需求。基于MATLAB的仿真和现场测试表明,利用频率自适应、中继多频组网技术,可以最大化直接和主站相连的节点个数,显著改善了网络的吞吐量和时延性能,提高单跳通信距离,扩大网络的覆盖范围。