常规直流逆变站交流送出线路距离保护适应性分析与对策

常规直流逆变站交流送出线路故障通常会引发换相失败,存在故障电压和电流波形畸变等问题,可能导致工频相量距离保护性能劣化。首先,分析了工程中广泛应用的正序电压极化距离保护在常规直流逆变站交流送出线路中的适应性,分析结果表明,当逆变站运行于单回交流出线工况时,传统正序电压极化距离保护不再适用;然后,基于交流线路的RL模型,提出了基于波形相关系数的时域距离元件,可以不受逆变站非线性输出特性的影响,并针对时域距离元件存在的出口近区故障方向判别问题,利用电流畸变程度判断故障方向;最后,通过仿真验证了时域距离保护方案的有效性。

基于时域波形的交流故障电弧检测

为了区分正常电流和串联故障电弧电流,提出了一种基于时域波形分析方法,根据时域电流中的过零点平肩部、尖峰部和随机性来识别故障电弧电流。通过搭建故障电弧试验平台的方式对不同负载(热水壶、电风扇、吹风机)进行故障电弧试验,采集正常和故障状态的电流数据,将电流数据按周期划分。由于故障电弧电流具有随机性、高频分量和零休时间,观察两种状态的电流波形的异同,经过多次试验提出将电弧电流的小波分解后的周期高频分量能量、周期零休区时间和周期尖峰次数作为故障特征的检测方法。

全波形时间域航空电磁响应三维有限差分数值计算

全波形时域航空电磁测量具有解释精度高、分辨率高等优点,已成为新一代时域航空电磁探测发展的趋势.为此,本文基于无源有限差分法,将发射电流离散为若干梯形脉冲元,将脉冲元在时间上产生的电磁场转换为空间初始场,在差分迭代过程中分时引入差分方程,逐步将有源有限差分方程转换为无源有限差分方程,最终实现了发射电流为任意波形时,全波形时间域航空电磁响应的三维数值计算.计算结果表明:在梯形波发射时,对于典型地电模型的航空时间域电磁响应,计算稳定时间大于10ms;与积分方程法相比,发射线圈中心点二次场响应平均误差小于1%.任意源三维全波形数值计算的实现为全波形三维反演和仪器设计奠定了基础.

基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护

当统一潮流控制器(UPFC)检测到线路发生故障时,为避免其内部电力电子设备损坏,有必要快速导通晶闸管旁路开关(TBS)以旁路串联侧换流器,由于UPFC的结构发生改变,此时线路中的电气量也随之改变,从而导致原有保护难以适应当前状态。通过对比分析UPFC线路区内、外发生故障时,线路两端短路电流波形特征的变化规律,提出一种基于故障时域电流波形相似度的UPFC线路纵联保护方案。经仿真验证,所提保护方案可以迅速、精准地识别在不同故障位置、故障类型、潮流水平下的故障,且不受TBS导通影响,具有一定的抗过渡电阻能力。

利用时域波形比对的高压直流输电线路电流差动保护

高压直流输电线路电流差动保护受电容电流和数据不同步影响,选择性和速动性不高。通过对高压直流输电线路的故障特征分析发现,在时域平移一端数据,并对比差动电流的大小,可以进行区外故障数据同步的识别。对于区外故障,由于没有故障点注入电流的影响,差流在数据同步时最小,数据不同步时明显增大;对于区内故障,受故障点注入电流的影响,无论数据同步与否,差流的值总是很大。在分布参数模型下构造时域电流差动保护,利用上述差流特征可以获得区外故障实时的数据不同步时间信息,并在时域中实时调节差流和整定门槛,保证了差动保护不因区外故障数据不同步而误动。仿真验证表明所述方法能够可靠快速灵敏地识别高阻故障,不受分布电容影响,并且不需要两端数据严格同步。