基于潜供电流计算的输电线路单相永久性故障判断方法

自适应重合闸是保证电力系统安全稳定运行的重要措施之一.分析对比了线路发生永久性及瞬时性单相接地故障时故障点潜供电流的不同,研究了利用线路一侧健全相电压和两侧健全相电流及故障测距结果来计算故障点潜供电流的方法.提出了根据潜供电流有无来识别永久性故障和瞬时性故障的新型自适应重合闸判据,解决了某些输电线路因电压互感器安装于母线侧而在单相故障后无法获得跳开相端电压,以致不能实现自适应重合闸的问题.该方法运算简单,准确可靠,判据不受线路参数误差和测距误差及过渡电阻的影响.     

基于故障电弧特性的重合闸方案分析

电力系统故障所产生的电弧电压的根据故障类型的不同,其变化是存在差异的。本文在分析了故障电弧特性的基础上,根据故障跳开相两侧的实测的奇次谐波的含量来确定是否熄弧,由此得到了熄弧判据,从而确定合适的合闸时刻。     

750kV输电线路单相重合闸仿真研究

对超高压输电线路单相接地故障切除后的潜供电流进行了分析,建立了带并联电抗器的超高压输电线路单相重合闸动作的基于MATLAB的仿真模型,提出了一种新的并联电抗器中性点电抗取值的计算方法以及潜供电流电弧模型.对750 kV输电网络单相接地故障和单相重合闸动作进行了实例仿真计算.仿真结果表明,并联电抗器中性点小电抗的取值是合适的.     

基于LMD近似熵和SVM的自适应重合闸方法

自适应重合闸的功能是快速、准确地辨识故障性质及捕捉电弧熄灭时刻.在分析瞬时性故障和永久性故障断路器跳闸后的端电压波形复杂性的基础上,提出了局部均值分解(LMD)、近似熵和线性支持向量机(SVM)相结合的自适应重合闸整体实现方案.利用LMD分解故障信号得到若干个PF分量,选取前3个PF分量算出其近似熵值构成三维特征向量,将三维特征向量作为SVM的输入量来区分故障性质和捕捉电弧熄灭时刻.线路故障仿真结果表明,该方案可智能识别故障性质和捕捉电弧熄灭时刻且具有一定的抗噪能力.     

超高压线路潜供电弧电压的频率特性分析

针对潜供电弧状态对超高压线路单相自动重合闸影响的问题，提出了一种基于故障相电压谐波情况的电弧状态判断方法．该方法在分析了一次及二次电弧的特性及不同补偿度下电弧熄灭后系统振荡特性的基础上，通过引入总谐波畸变（THD）来反映故障相电压谐波含量的变化．对不同补偿度的系统运用EMTP进行了仿真，结果表明电弧熄灭后，故障点电压的THD值将显著降低，为利用故障点电压的谐波情况来判断电弧状态提供了依据．     

基于电容参数识别的永久性故障判别方法

提出一种适用于双端带并联电抗器输电线路单相重合闸永久性故障的判别方法.该方法以线路瞬时性故障模型为参考模型,建立参数识别网络方程,将线路电容参数作为待求解参数,根据电容计算值与实际值差异实现故障性质的判别.如果电容求解值与实际差异很小,则实际故障模型与参考模型一致,判为瞬时性故障;如果电容求解值与实际值差异大,则实际故障模型与参考模型不一致,判为永久性故障.该方法仅利用双端并联电抗器电流量,原理简单,易于实现,且不受低频振荡分量影响.ATP仿真表明,该方法能够有效区分瞬时性故障和永久性故障,能够提高单相自适应合闸动作的成功率.     

分布式发电对配电网重合闸的影响

由于含分布式发电配电网其结构发生了根本变化,当故障发生时会对配电网自动重合闸产生影响。文中分析了配电线路因故障跳闸后,分布式发电在重合闸动作时没有跳离线路时产生的两种威胁,即非同期重合闸和故障点电弧重燃,并提出一定的应对措施。     

适用于配电线路无通道保护的重合闸方案

重合闸是提高电力系统供电可靠性的有效手段之一。配电线路无通道保护的时间整定与重合闸的时间整定配合困难,因此配电线路一系列无通道保护都没有使用重合闸功能,这会造成部分负荷停电时间过长。该文提出一种适用于配电线路无通道保护的重合闸方案。负荷侧断路器跳闸后闭锁重合闸功能,其下游负荷由备用电源自动投入装置动作环网开关合闸后恢复供电;电源侧断路器进行三相一次重合闸,瞬时性故障后可重合成功。该方案在瞬时性故障后能恢复对所有负荷供电,缩短了用户的停电时间。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。     

自适应重合闸的机理及仿真计算

对自适应重合闸的原理进行论述，并在微机保护故障选相的基础上，探讨了自适应重合闸实施中的几个问题，结合超高压输电线进行了仿真计算．仿真结果表明，提出的自适应重合闸可有效降低对系统的冲击，从而提高系统运行的稳定性．     

单相自动重合闸永久性故障识别新方法研究

提出一种识别高压输电线路单相接地故障类型的新方法.高压输电线发生单相接地故障,两侧断路器完全开断后,从线路首端检测线路对地电流,瞬时性故障时为很小的本线路电容电流;永久性故障时为较大的电磁耦合电流.通过检测故障线路对地电流的大小实现短路故障类型的判断.该方法可有效识别单相接地短路故障类型,有一定耐过渡阻抗影响的能力,仿真结果验证了该方法的有效性.     

不同故障类型下具有相同灵敏度的配电网自适应电流保护

针对配电网电流保护的特点，提出了一种彻底消除配电网中负荷电流对保护灵敏度影响的算法，根据存在负荷电流的情况建立动作判据，将考虑负荷电流影响时的两相短路电流归算为同一点三相短路电流，然后再与定值作比较，从而克服了目前的电流保护普遍存在的由于受负荷电流的影响而使保护在两相故障时灵敏度降低的缺陷。仿真结果表明，本算法在理论上可以完全消除负荷电流的影响，使保护在两相短路时的灵敏度与三相短路时的相同。     

基于相位差的轴向磁通无铁心电机早期轻微匝间短路故障诊断

针对轴向磁通定子无铁心电机早期匝间短路故障问题,提出一种基于零序分量和定子电流分量相位差的轴向磁通定子无铁心电机的早期匝间短路故障诊断和定位方法。首先,根据定子绕组电感极小的特点建立了匝间短路故障数学模型;其次,对故障前后的短路电流、相电流、零序分量等进行了傅里叶分析,通过零序电压基波幅值变化对匝间短路故障进行识别;最后,通过对比零序电压基波与定子三相电流初相位差来进行故障相定位。结果表明,匝间短路故障相的相电流基波初始相位与零序电压基波初相位差的绝对值近似180°,而健康相的相位差与180°相差较大。基于相位差可以实现轴向磁通无铁心电机早期匝间短路故障的诊断与定位,为永磁电机的匝间短路故障诊断提供了参考。     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

基于电流信息的三端环形直流配电网保护策略

针对三端环形直流配电网发生故障时故障电流上升快且幅值大而导致的区内外故障判别困难问题,提出了一种基于电流信息的保护策略。主保护提出在故障暂态下先闭锁换流器,停止各端电源功率传输,利用此时线路中故障电流的方向判别区内外故障;为了弥补主保护在换流器出现闭锁故障时拒动的缺陷,配备以故障电流突变量变化率极性为判据的后备保护,构成三端环形直流配电网的保护策略;在PSCAD/EMTDC环境中搭建三端环形直流配电网,在发生极间短路故障工况下进行仿真,仿真结果表明:保护策略中的主保护系统能有效判断故障线路,其他线路断路器不会误动;当主保护拒动时,后备保护启动,判别区内区外故障,保证配电网安全运行,从而验证了所提保护策略的有效性。     

一种规范化的计算机故障分析计算方法

提出了一种规范化的计算机故障分析计算方法。该方法不用进行纵向故障的支路破口，也不用进行线路中间故障的新增节点等处理，保持故障前网络方程不变，任何多重复杂故障，包括不对称短路、跳闸、重合闸都在一个较小的附加故障电路上进行，特别适合于计算机进行复杂故障计算。     

基于模块化多电平换流器的直流系统故障电流分析及故障穿越测试

半桥型模块化多电平转换器(half-bridge modular multilevel converter,HBMMC)具有阻止直流链路中的短路的能力,而全桥型模块化多电平转换器(full-bridge modular multilevel converter,FBMMC)可以产生双极性电压从而阻止直流链路中的短路电流快速清除直流侧故障,是实现直流故障穿越的理想拓扑。研究极间短路故障的特征及其数学模型,提出计算故障电流的改进分析法。基于临界故障电阻分析,研究模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的传输系统的直流短路穿越的能力。分别模拟两种运行模式:第一种运行模式中MMC可以用无功功率支持交流电网,但不会传输有功功率;第二种运行模式中MMC可以在故障期间传输有功功率。在PSCAD/EMTDC软件中构建FBMMC-HVDC仿真模型,验证所提概念的可行性。     

MMC-HVDC直流侧故障分析

针对MMC-HVDC经常出现且棘手的直流侧故障问题，分析了多电平模块化换流站（Modular Multilevel Conventer，MMC）的运行原理及工作特性，提出了采用子模块均压控制和相间环流抑制的适用于MMC的直流输电系统，并设计了相应的控制器；在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型，然后对MMC-HVDC直流侧单极接地、双极短路、断线故障仿真，仿真结果说明：所提出的控制策略能够保证系统在发生故障后维持稳定，提升了MMC-HVDC直流输电系统解决故障的能力；最后展望了更合适的故障保护措施及过电流抑制方法，对解决直流侧故障具有很重要的指导作用。     

基于电压信息的 MMC 直流电网直流侧保护方案

针对柔性直流输电系统运行时线路发生短路故障,识别故障线路所在以及解决电网短路电流快 速上升产生的过能量难题,提出利用输电线两端加装电感的电压信息作为故障判据的线路保护方法。 该方 法利用短路发生后电流上升,使得电感感应电压的极性发生变化的原理确定故障线路并启动直流断路器,此 为主保护;主保护拒动时,启动后备保护,通过检测电感感应电压是否超过整定值以确定故障线路并断开,利 用设计的 BPI(Buffer Protection Identification)将线路中的过电流缓冲吸收以保护整个故障线路;在 PSCAD/ EMTDC 上搭建三端环状柔性直流输电系统,模拟线路发生单极短路、双极短路,仿真结果表明:线路发生故 障时,主保护可以快速识别故障线路所在并切开线路,提高了故障识别的灵敏性,主保护拒动时,后备保护启 动识别故障线路,提高了线路整个保护方法的可靠性。