适应电流差动保护的光伏电站边界接入容量分析

光伏电站在电网中的占比持续增加,使得电网的短路电流呈现幅值受限、初相角受控的特征,导致区内故障下差动电流大于制动电流的特有关系不再成立,传统电流差动保护将出现不正确动作风险。文章首先基于光伏发电单元故障响应特性,构建了光伏电站短路电流幅值与初相角的数学模型;然后,通过分析光伏电站接入容量变化对送出线路两侧制动电流与差动电流比值的影响规律,进一步推导获得了适应差动保护的光伏电站边界接入容量解析表达式;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真试验,证明了文章所提边界接入容量的计算表达式,以及在评价含光伏电站电网的传统差动保护适应性等方面的有效性。

采样值差动保护安全性及灵敏度的研究

对采用模值和制动方式的采样值差动保护的安全性及灵敏度进行研究。从相量值差动保护区内故障的最严酷条件出发,对采样值差动保护的差流门槛值和比率制动系数的灵敏度进行了分析,得出采样值差动保护在区外故障时可靠不动、区内故障时可靠动作,输入信号量在半个工频周期内满足动作判据的角度范围是90°～121°。建立了变压器匝间故障的简化仿真模型,针对变压器空投、轻微故障和区外故障工况,对采样值差动保护进行了仿真分析,验证了上述结论。所确定的S值,既能保证变压器空载合闸时保护的安全性,也能保证空投于变压器内部匝间故障时,保护有较高的灵敏度。

二维空间重构电流特征轨迹的变压器差动保护判据

在故障电流的影响下,变压器差动保护两侧电流互感器(TA)易发生饱和,使传变的电流波形发生畸变,严重影响变压器差动保护的正确动作。针对TA饱和造成的变压器差动保护误动或拒动的问题,对不同故障类型下变压器两侧电流波形相位关系特性进行对比分析,提出将两侧电流进行二维空间重构,应用重构后的特征轨迹构造变压器差动保护新判据,以识别伴随TA饱和的变压器各类故障。通过仿真和动模试验,验证新判据有较高的可靠性和灵敏性,并且具备较强抗TA饱和的能力。

特殊工况下换流变零序差动保护误动机理分析及对策研究

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,分析了特高压换流变中性线上电流互感器在长时间单极-大地运行伴随交流系统高阻故障工况下饱和机理。采用基于工程实际参数的特高压直流输电模型进行仿真分析,揭示换流变零序差动保护误动原因。并根据区内、外故障时保护两侧自产零序电流和中性线零序电流极性差异,提出一种基于S变换相位差的换流变零序差动保护闭锁新判据,以解决特殊工况下换流变零序差动保护误动的问题。通过仿真验证该判据的有效性。

三相同时刻采样值电流差动保护

采样值差动保护具有对系统谐波不敏感和波形识别等优点,作为一种全新的涌流鉴别方案很快被应用到变压器中。但采样值本身的离散性使其存在轻微故障时灵敏度不足的缺点。该文就如何利用三相电流同时刻采样值构成新的电流差动保护判据进行探讨。新型差动保护计算差动电流和制动电流的瞬时值,充分、合理地利用三相电流在单个采样时刻的有效信息进行幅值计算,进而构造差动判据。显然该新型差动保护兼有两种差动保护优势。理论分析和动模试验表明,这种差动保护方案具有数据窗短、可靠性高、波形识别能力强、不受频率偏差影响的优点。

幅值相位双判据变压器差动保护算法

从分析传统变压器差动保护抗电流互感器(current transformer,CT)饱和性能和灵敏度入手,提出一种幅值相位分别反映的新型变压器差动保护算法。新算法通过幅值和相角2个比较式共同作用,突破了单一比较式难以兼顾灵敏性和安全性的局限,其中相角比较式采用类似于标积制动原理的形式,在其高灵敏度的基础上,进一步提高了算法对内部轻微故障的灵敏度。算法引入了分段的思想,可以兼顾严重故障时的抗CT饱和能力。分别在差动电流–制动电流平面和复平面上从理论上分析新算法的特性,并用仿真工具对比验证了新算法和三折线比例制动算法在区内外各种故障时的性能。理论分析及仿真结果表明,新算法具有更好的内部故障灵敏度和外部故障抗CT饱和能力。

串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法

串补电容破坏了线路阻抗分布的均匀性,且过电压保护元件MOV(metal oxide varistor)为非线性元件,所以传统的故障测距算法不适用于串补线路。该文首先分析了串补线路上行波差动电流的不平衡输出,然后定义了适用于串补线路的行波差动电流。对于新定义的行波差动电流,串补线路内部故障时,地模和线模的行波差动电流不同,其相角差与故障点位置相关,据此提出了基于行波差动电流的接地故障测距原理。该原理不受过渡电阻、系统运行方式、MOV导通与否和串补装置运行状态的影响,PSCAD仿真结果表明,测距准确可靠。

变压器采样值差动保护误动分析及改进

结合一次220kV主变空投时采样值差动保护误动的案例,对变压器采样值差动保护误动的原因进行了详细分析,提出了一种新的改进方法。通过对现场录波数据进行分析,发现励磁涌流间断角消失是导致采样值差动保护误动的主要原因。新方法一方面通过对差动电流进行差分算法,可以部分恢复间断角,消除了CT饱和引起的反向电流的影响;另一方面,通过对采样值差动启动定值进行合理的选取,在不降低灵敏度的前提下,可以有效防止误动。大量的动模试验和现场应用表明,该改进方法能有效提高采样值差动保护抗励磁涌流的能力。

横联差动及和相电流保护装置无法正常投入原因分析

通过实例计算证明并不是所有并列运行的双回线路都适于装设横联差动及和相电流延时速断保护装置;结合现场实际分析横联差动及和相电流延时速断保护装置在重负荷长线路双回线应用时无法正常投入原因。

差动保护SEL387装置联结补偿设置的分析与探讨

常用的SEL387型差动保护装置的基本特点。对于SEL387联结补偿进行了分析,指出CTC(11)、CTC(0)针对于Y/Δ变压器的设置并不一定都是正确的。结合Z变接地系统发生单相接地故障的分析,得出区外故障可能误动的结论。

特高压分布电容对电流差动保护的影响分析及对策

在全球能源互联网的背景下,特高压输电技术迅速发展。特高压线路的分布电容对电流差动保护会产生不利影响,因此详细分析了分布电容对电流差动保护影响机理,并进一步分析了不同故障形式下动作电流的相角特征,进而提出了基于动作电流相角信息的电流差动保护动作逻辑。仿真结果验证了所提逻辑可以有效避免分布电容对差动保护产生影响。

分布式母线差动保护耐同步误差能力分析

提出了最小同步误差允许裕度角的概念,用于描述分布式母线差动保护判据耐同步误差能力,推导得到表征同步误差对差动电流影响程度的相移系数。详细分析了母线结构、电流互感器饱和、制动系数以及不同步单元电流幅值和数量等因素对最小同步误差允许裕度角的影响方式,得出该裕度角的理论分析值。利用PSCAD/EMTDC建立了典型结构的母线系统模型,对理论分析进行了全面的仿真验证。验证结果表明,最小同步误差允许裕度角的理论值既可检验现有保护方案中各数据处理环节产生的同步误差是否超出保护承受能力,又可为判断各种同步方案和自同步技术是否符合母线差动保护的要求提供参考。

基于经验模态分解差分谱的故障选线新方法

提出了一种基于经验模态分解差分谱的小电流接地系统单相接地故障选线新方法。该方法采用经验模态分解方法分解故障发生后各条线路的暂态零序电流,提取出各条线路的高频IMF1分量,并根据差分谱和波动值的定义,求出各条线路的IMF1分量差分谱及IMF1分量波动值;通过比较各条线路的IMF1分量波动值,得出IMF1分量波动值最大的线路,则该线路即为故障线路。仿真结果表明,该方法具有较高的选线准确度,适用于不同接地电阻与不同故障初相角情况下的小电流接地系统故障选线。

变压器差动保护误动的原因分析及预防措施

电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备,一旦发生故障遭到损坏,就要造成很大的经济损失,同时对地区的供电造成影响,因此一定要有完善可靠的继电保护装置来确保护其正常的工作;同时防止任何情况下的误动也是一项十分重要的工作,本文将从几个面来探讨变压器差动保护的误动原因以及防止措施。

一种基于同名相的主变差动保护判向方法探究

本文提出一种基于主变差动保护各侧同名相电流的二次回路判向方法。该方法测量主变差动保护各侧同名相的相电流,应用文中提出的关于相角和差流值的两个算法判据,基于两卷及三卷主变两个案例的实测数据开展分析,进行主变差动保护各侧电流回路CT极性与CT变比二次接线正确性的判定,该方法简单易行且判据明确,可广泛应用。

自同步相位差角的研究

根据对自同步振动同步性能的分析，进一步论证了两电机相位差角随转速比的变化规律，首次提出了相位差角的计算测试新方法，并通过对实际振动筛（ZKZ2460）的测试处理，验证了本文观点的正确性。该研究对今后自同步振动机的设计、制造、检测等都具有指导意义。

试论整流器负载的性质和UPS功能选择

本文从理论上叙述了整流器负载的性质,并在测量中得到了证实。进一步讨论了UPS输出无功功率的电路环节,UPS对不同功率因数负载的适应能力,进而指出了选择UPS和已往对UPS验机的欠妥之处及UPS不能到容性负载的原因。