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快速适应电网结构变化的广域后备保护新方法

电网技术 2011年第7期35卷 214-221页

作者：马静李金晖李金龙王增平杨奇逊电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 宣城供电公司安徽省宣城市242000 成都电业局四川省成都市610021

提出一种能够快速适应电网变结构的广域后备保护新方法。该方法在电力系统正常运行的情况下,首先利用故障等值模型计算故障点的等值注入电流,再根据网络拓扑参数和节点注入电流形成支路相关因子矩阵,确定故障界定集;在网络拓扑发生变化... 详细信息

提出一种能够快速适应电网变结构的广域后备保护新方法。该方法在电力系统正常运行的情况下,首先利用故障等值模型计算故障点的等值注入电流,再根据网络拓扑参数和节点注入电流形成支路相关因子矩阵,确定故障界定集;在网络拓扑发生变化后,通过修改支路相关因子矩阵中部分元素,实现故障界定集的快速更新。当电力系统出现故障时,迅速计算故障界定集与支路电流测量值之间贴近度的最小值,并以此确定故障位置。新英格兰10机39节点系统仿真结果表明,该方法不受系统运行方式的影响,能够在有限测点及网络变结构情况下准确、灵敏、可靠地实现故障定位。

关键词：故障界定集故障等值模型支路贴近度支路相关因子矩阵网络变结构

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双馈风电机组多机并网系统短路电流计算方法

电网技术 2019年第3期43卷 887-894页

作者：张金华陈琳浩王晨清张保会郝治国西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)多机并网系统发生故障时,各DFIG采用的控制方式和短路计算模型不尽相同,会对电网短路电流分布产生影响。为此,提出一种计及DFIG控制方式判断的电网短路电流计算方法。DFIG控制方式主... 详细信息

双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)多机并网系统发生故障时,各DFIG采用的控制方式和短路计算模型不尽相同,会对电网短路电流分布产生影响。为此,提出一种计及DFIG控制方式判断的电网短路电流计算方法。DFIG控制方式主要取决于机端电压跌落程度,因此针对具有辐射状接线结构的DFIG多机并网系统,分析了持续励磁控制和投crowbar保护两种控制方式下DFIG故障模型对系统故障电压分布的影响,根据所得电压分布特性提出一种故障后DFIG多机控制方式判断方法。然后与传统的同步发电机供电系统对比,给出了适用于DFIG并网系统的节点电压方程以及电网短路计算程序框图。最后以6台DFIG接入电网为例,仿真验证了所提DFIG控制方式判断方法和短路电流计算方法的有效性。

关键词：风力发电双馈风电机组短路电流故障等值模型低电压穿越控制

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距离保护应用于共相并联电缆的适用性分析

电力系统保护与控制 2021年第1期49卷 98-105页

作者：廖星冯玉雷李健罗楚军冉启胜张哲中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

为研究共相并联电缆特殊结构对距离保护的影响,以双回并联电缆为例,建立了其内部短路的各序等值模型,推导出测量阻抗的解析表达式。在此基础上,分析了影响距离保护动作性能的主要因素,给出了距离保护I段最小保护范围和区内故障最大测量... 详细信息

为研究共相并联电缆特殊结构对距离保护的影响,以双回并联电缆为例,建立了其内部短路的各序等值模型,推导出测量阻抗的解析表达式。在此基础上,分析了影响距离保护动作性能的主要因素,给出了距离保护I段最小保护范围和区内故障最大测量阻抗计算方法。通过数字仿真,验证了分析结论的正确性。研究表明,共相并联电缆的特殊结构,会导致接地阻抗继电器和相间阻抗继电器测量阻抗增大,造成距离I段保护范围缩减,并降低距离II段的灵敏度,在相关保护整定计算中需予以重视,以保证电缆运行安全。

关键词：共相并联电缆故障等值模型距离保护测量阻抗应用建议

基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算

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电力工程技术 2024年第5期43卷 247-255页

作者：王泰基张坤许壮郭彦勋国能神东煤炭集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209 许继电气股份有限公司河南许昌461000 郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

精确的短路故障电流计算对柔性直流电网的器件选型、参数设计以及继电保护研究十分重要。针对现有短路故障电流计算方法未充分考虑直流线路极间耦合的问题,文中提出一种基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算方法。首先,建立换流... 详细信息

精确的短路故障电流计算对柔性直流电网的器件选型、参数设计以及继电保护研究十分重要。针对现有短路故障电流计算方法未充分考虑直流线路极间耦合的问题,文中提出一种基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算方法。首先,建立换流站与直流线路的故障等值模型;然后,利用相模变换实现柔性直流电网正极与负极的电气解耦,并获取柔性直流电网在模域内的节点阻抗矩阵;接着,结合柔性直流电网的故障边界条件,计算出柔性直流电网短路故障电流的复频域值,并利用矢量拟合得到故障电流的时域值;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提故障电流计算方法的有效性。仿真分析结果表明,在直流电网发生故障且换流站尚未过流闭锁期间,所提故障电流计算方法能够精准描述直流故障电流的变化规律。

关键词：柔性直流电网故障电流计算换流站相模变换故障边界条件故障等值模型

含小水电配电网复杂接地故障分析方法与自适应零序电流保护研究

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含小水电配电网复杂接地故障分析方法与自适应零序电流保护研究

作者：毕浩然华南理工大学

学位级别：硕士

在“双碳”背景下,小水电作为一种低成本、可再生的清洁能源,在配电网中必将起到更重要的作用。但是,小水电的故障特性受励磁控制策略的影响,与传统大型水电机组存在较大差异,传统同步发电机故障等值模型不能准确反映其故障特征。同时,... 详细信息

在“双碳”背景下,小水电作为一种低成本、可再生的清洁能源,在配电网中必将起到更重要的作用。但是,小水电的故障特性受励磁控制策略的影响,与传统大型水电机组存在较大差异,传统同步发电机故障等值模型不能准确反映其故障特征。同时,由于含小水电配电网的运行条件恶劣、规模逐渐庞大、结构趋于复杂,其发生复杂接地故障的概率大幅增加,可能导致适用于单一故障的传统零序电流保护不正确动作,进而危害电网的安全稳定运行。为此,本文围绕含小水电配电网复杂接地故障分析方法和零序电流保护原理开展研究,主要研究工作如下:(1)针对传统同步发电机故障等值模型不能准确反映小水电故障特性的问题,提出一种计及励磁控制策略影响的高精度小水电故障等值模型。首先通过研究小水电的励磁控制特性和励磁电势对其输出特性的作用关系,对小水电进行故障等值建模;接着,针对多小水电间存在非线性耦合的问题,提出了小水电故障电流迭代计算方法,实现对故障条件下小水电输出电流和接入点电压的精确计算;最后,通过对比迭代计算结果与PSCAD/EMTDC仿真结果,证明了所提故障等值模型具有较高的有效性和精确性。(2)针对传统配电网故障分析方法不能适用于复杂接地故障和小水电接入等情况的问题,提出一种含小水电配电网复杂接地故障分析方法。首先深入分析同相和异相复杂接地故障时系统零序电流的变化特征;接着在小水电故障等值模型的基础上,基于理想变压器和多口网络理论,建立含小水电配电网复杂接地故障数学分析模型;最后,使用迭代计算实现对复杂接地故障下系统各节点电压和各支路电流的求解。PSCAD/EMTDC仿真验证表明,该分析方法在不同故障相、不同过渡电阻和不同小水电容量等情况下均具有较高准确性。同时,本章所述研究方法和技术路线同样可用于其他类型复故障的分析。(3)针对传统零序电流保护在复杂接地故障和小水电接入等情况下“同相拒动,异相误动”的问题,提出一种含小水电配电网自适应零序电流保护方案。首先研究不同类型复杂接地故障对传统零序保护的影响,发现传统零序保护在同相复杂接地时容易拒动,而在异相复杂接地时容易越级误动的问题;接着在前述故障分析方法的基础上,提出一种能根据小水电运行状态和系统故障类型自主改变保护定值的零序电流保护方案;使用PSCAD/EMTDC平台对所提保护方案进行验证,结果表明对于任何位置发生的、任意类型的复杂接地故障,该方案均能快速、有选择性地将故障切除,且在不同的小水电接入容量下均适用。

关键词：小水电复故障故障等值模型故障分析自适应零序电流保护

500 kV苏南UPFC接入对距离保护的影响及应对策略

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电力工程技术 2018年第2期37卷 27-32,43页

作者：瞿峰邓凯张赟钱伟周强孔祥平国网江苏省电力有限公司检修分公司江苏南京210002 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

在苏州南部地区接入统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以提升电网供电能力,但是UPFC的接入会对输电线路保护的可靠性、选择性和灵敏性产生影响。文中基于500 kV苏南UPFC工程,结合线路故障后UPFC系统的控制保护逻辑... 详细信息

在苏州南部地区接入统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以提升电网供电能力,但是UPFC的接入会对输电线路保护的可靠性、选择性和灵敏性产生影响。文中基于500 kV苏南UPFC工程,结合线路故障后UPFC系统的控制保护逻辑,通过建立含UPFC的电力系统故障等值模型,分析了UPFC接入对线路两侧距离保护动作特性的影响并提出应对性策略。

关键词：苏南UPFC 距离保护故障等值模型应对策略