工频变化量距离元件特性的研究

对采取固定门槛的工频变化量距离元件的特性进行了研究,得出其保护范围随系统阻抗、负荷、可靠系数的增大而减小的结论,并指出工频变化量距离保护与自适应电流速断保护在形式上是相似的,将自适应电流速断保护判据中的短路电流置换为故障分量电流,就得到了工频变化量距离保护的判据。在分析衰减直流分量对全周傅氏算法、半周傅氏算法及R-L模型算法影响的基础上,得出R-L模型算法受衰减直流分量影响最小的结论。EMTP实际仿真数据验证了该分析的正确性。

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析 (一)直流系统等值工频变化量阻抗模型

直流馈入将造成交流电网工频变化量方向保护动作特性发生变化。结合交直流互联电网相互作用机理,针对工频变化量方向保护原理的分析特点,建立了适用于工频变化量方向保护动作特性分析的直流系统等值工频变化量阻抗模型,并在不同短路容量及故障条件下,对其特性进行了理论分析。基于PSCAD/EMTDC对各种直流换相失败进行仿真,验证了所建模型的有效性和准确性。该模型为进一步分析直流馈入下的工频变化量方向保护动作特性提供了依据。

基于分布参数模型的突变量距离保护新算法

简单介绍了传统的突变量距离保护原理,指出了其存在的不足,并在此基础上提出了新型突变量距离保护算法。新算法采用更为精确的分布参数模型计算补偿电压的突变量,从原理上解决了非周期分量对于突变量距离保护的影响,提高了区外故障时保护的安全性。详细分析了非周期分量的频谱特性,并验证了新算法对于非周期分量的适应性。EMTP仿真验证了所提出算法的正确性和实用性。

基于工频变化量的序分量距离保护

为了适应孤岛运行低电流值的故障特性,一般分布式电源孤岛运行时的保护方法与并网运行时的不同。但是随着分布式电源投入和切除配电网频率的增加,保护的整定值也必须频繁地在不同保护方法之间转换。所以提出了基于工频变化量的序分量距离保护,以短路故障时负序电压为例,对其电压分布进行分析,得出了负序和零序继电器的动作判据,并在Matlab中搭建负序和零序继电器的仿真模块。通过仿真分析了在并网和孤岛两种情况下,该保护方法在不同故障距离和过渡电阻情况下的动作情况,从而验证了该保护方法在并网和孤岛两种方式下均能够可靠动作。

混合MIDC馈入下的工频变化量阻抗方向保护动作特性分析

交流电网故障引发线路换相换流器高压直流(Line Commutated Converter High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)换相失败,改变了原有交流电网工频变化量方向保护动作特性。针对这一问题,建立了由电压源换流器高压直流(Voltage Source Converter HVDC,VSC-HVDC)系统与LCC-HVDC系统组成的混合多馈入直流(bybrid multi-infeed HVDC,HMIDC)输电系统模型,并与馈入同一交流电网的单条LCC-HVDC的交直流系统进行对比分析。结合分析工频变化量方向保护原理的特点,定量分析了在两种不同输电结构,同一换相失败情况下的等值工频变化量阻抗特性。基于PSCAD/EMTDC对两种不同结构的直流输电系统,以同一故障引发换相失败进行仿真分析,验证了理论分析的准确性和有效性。表明该HMIDC系统能改善LCC-HVDC换相失败对工频变化量方向保护的影响;理论分析方法为电网直流规划提供了评估依据。

风电电源阻抗特性对相量式距离保护的影响分析

通过理论分析与仿真模型结合的方法对传统线路距离保护在风电系统中的适应性问题进行研究。基于风电系统阻抗特征,提出了比相式与突变量距离保护的等效正序阻抗,研究了风电接入对距离保护的影响,并通过仿真试验验证了理论分析的结果。研究表明,风电电源等值正序阻抗与风电侧各序阻抗以及保护安装处各序故障电流均有关,阻抗特征不仅影响区内故障时保护的灵敏性,更会影响区外故障时保护的正确动作率。与风电系统弱馈与频率偏移特性相比,风电系统的阻抗时变特性是比相式原理距离保护和工频故障量距离保护无法可靠动作的直接原因。

继电保护原理的重大突破综论工频变化量继电器

较系统的论述了工频变化量方向继电器、距离继电器、电流差动继电器、选相元件、起动元件的原理和特点，以及它们对系统各种变化的自适应能力。