分析变压器差动保护动作速度及优化方案

本文分析了变压器比率差动保护动作速度慢的原因和差流速断保护在应用中遇到的问题,根据故障时差动保护中动作电流与制动电流的比值关系,提出了一种解决差动保护快速动作的方案,并通过数模验证了该方案能够有效提高差动保护在区内严重故障的动作速度。     

交直流混合微电网保护方案的研究

交直流混合微电网中存在的分布式电源含有大量的电力电子器件,与配电网相连时,将会改变微电网的拓扑结构和潮流方向,传统的差动保护已经很难满足其保护的可靠性与速断性要求。因此,提出一种交直流相互配合的改进型差动保护方案。该方案通过分析交流母线电流变化率的大小,同时与直流侧相互配合确定保护动作区域,进而准确迅速的切除故障区域。仿真结果表明,该方案提高了交流系统保护与直流系统保护的相互配合,对交直流混合微电网的稳定运行具有重要意义。     

基于多Agent的微电网自适应保护方案设计

微电网保护与大电网保护不同,提出一种基于多Agent的微电网故障信息集中决策的自适应保护方案。设计了基于中央保护决策单元和本地保护测控单元的保护硬件架构和功能,建立了基于全网故障信息的中央保护决策单元后备保护算法。采用多Agent技术建立了系统中各Agent的任务以及线路主保护、后备保护,设计了基于多Agent的微电网自适应保护协作机制。算例验证表明在不同的微电网运行模式下该保护方案可在线制定保护策略,具有自适性,可有效解决并网、孤岛模式的保护协调问题和主保护、后备保护的配合问题。     

微电网保护与控制系统的设计与实现

为了能够掌握微电网整体运行状态,可靠切除微电网内各种类型故障,监测微电网的运行模式,实现微电网孤岛检测、孤岛运行和并网控制,提出并开发了利用微电网全域信息的保护与控制系统.该系统利用通信网络将工业控制计算机和微电网内的保护装置与并网控制装置相连,实现了微电网内保护的合理配置、保护装置与并网控制装置动作状态的实时监测、保护装置与并网控制装置的统一对时及远跳/远投控制、孤岛检测、并网控制及人机信息交互等基本功能.仿真测试结果表明,该系统总体结构简单,功能实用,能够保证微电网的安全稳定运行.     

含分布式电源配电网的快速电流保护方案

为了能更快地切除故障,在对含分布式电源(DG)配电系统进行故障分析的基础上,提出了一种适用于含DG配电网的快速电流保护方案.该方案需要在DG的上游区域为每个保护配置OC、DGOC、AOC、DGAOC 4个独立的保护模块,其中加速模块AOC和DGAOC可以利用跳开端断路器的动作信息来加速断开本端断路器.故障发生后,根据方向元件的判断结果,相应的保护模块可以自适应地启动并正确动作.仿真结果表明,该方案能够在不改变配电系统原有断路器配置的前提下快速地将故障线路从两端切除,并且不用将DG退出运行,可以使其继续维持对周围负荷的供电.因此,该保护方案能够改善含DG配电系统的保护性能.     

双斜率电流差动保护在微电网中的应用

传统电流差动保护需要同时考虑区内故障时的动作灵敏度和区外故障时的保护可靠性,其制动系数不能设置太低,以致其对于微电网区内高阻故障的识别灵敏度较低。为了克服这一缺点,提出了采用双制动斜率的电流差动保护方法,通过分析故障时被保护线路两端电流的变化情况,基于延时判据,实现对线路高阻故障的检测。最后进行了PSCAD仿真实验,结果表明所提方法能够正确识别线路中的区内低阻、区内高阻故障,满足微电网对继电保护的要求。     

基于分层内嵌预测控制的多微电网能量优化管理

针对提高多微电网的恢复力,考虑微电网发生故障时的多微电网能量调度管理,提出了一种基于分层内嵌结构的预测控制策略。在内嵌结构层中,通过对不同微电网的负荷关键度进行区分,将拥有关键负荷的微电网嵌套于内嵌结构里层进行保护,保证了关键微电网的安全运行,有效降低故障微电网的波及影响。在中央调度层,通过协调各微电网及电动汽车出力,在考虑电动汽车接入微电网具有随机性的情况下,实现对故障微电网在短期内的功率支撑,保证其长期安全运行的目的。仿真结果表明,本文提出的方法能够在微电网发生故障时对故障微电网提供可靠的能量供给,满足多微电网系统的功率平衡,同时降低故障的影响范围,保证多微电网系统的安全运行。     

基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法

传统微电网电流保护整定方法存在失效率高的问题,因此,提出一种基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法,介绍了微电网电流保护装置硬件结构,分析了测频电路和A/D转换电路。通过演化算法对微电网电流保护进行整定,依据"自然选择"构建"生物遗传"模型对微电网电流进行整定优化,在微电网电流短路故障中,利用电力系统的模型反馈设定初始值,经"自然选择"将初始值进化成最优值。给出演化计算在电流短路故障中的参数优化模型。实验结果表明,采用本文方法对微电网电流保护整定优化后,微电网失效率降低,可靠性增强。     

对称故障下基于无通道保护的配电线路自动化

配电线路无通道保护能在不依赖通讯的前提下快速、有选择性切除不对称故障,以此为核心的配电线路自动化系统在发生对称故障时却性能不佳。该文提出一种在对称故障时快速切除故障、闭锁备用电源投入的方案:靠近电源的配电线路无通道保护在对称故障时瞬时动作切除故障,避免电气设备过热损坏;备用电源自动投入装置检测电压跌落时两周期前的负序电压大小,避免环网开关在对称故障时合闸到永久性故障后再次跳闸。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。     

基于改进粒子群优化算法的微电网电流保护整定方法

针对微电网保护中继电保护整定困难的问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的微电网电流保护整定计算方法。该方法在优化粒子群算法初始化和权值选取的基础上,合理选取继电保护起动电流值,克服了粒子群算法的早熟问题,实现了微电网电流保护整体动作时间最小化。对系统模型进行仿真,其结果验证了该算法的有效性。     

基于电流相角分布的光伏直流送出线保护方案

光伏直流送出线发生双极故障时会导致输电线路两端换流器快速闭锁,为保障系统稳定运行,保护装置需在换流器闭锁前快速准确识别故障.为此,提出一种基于两端电流极性变化的相角分布光伏直流送出线保护方案.该方案利用相角值描述故障前后一个数据窗线路两端暂态电流极性的异同,并以此分类构造保护判据,可以准确快速地判断出光伏直流送出线区内外故障.最后,在MATLAB/Simulink中搭建1 MW/±30 kV集中型光伏直流升压外送系统模型进行仿真验证.结果 表明,该方案能够快速可靠识别光伏直流送出线上的故障类型,且具有较好的抗干扰和抗过渡电阻能力.     

保护型馈线自动化原理及实现方案

提出了一种基于通讯的保护型馈线自动化方案．配电网络中相邻连接的保护单元相互交换带方向的故障信息,实现馈线故障快速切除,完成故障隔离和系统重构,瞬时性故障通过重合闸恢复供电．在光调制解调器（MODEM）中通过编码将通讯功能和电平（即故障标志）传输功能分开,故障标志传输不需要专用的通道．光MODEM之间的帧传送是自主的,相邻MODEM间能够快速地传送电平信号,实现了点对点的故障信息交换、提出的快速保护方案通过了动模实验,在实际配电系统中运行了2年,对有通讯通道的城市配电系统有实用价值.     

考虑网络攻击的微电网弹性分布式控制策略

为了提升攻击检测和隔离响应的速度,降低对系统的负荷,提出了一种针对网络攻击的微电网弹性分布式控制策略。首先分析了3种类型的时变网络攻击对对通信链路、局部控制器和主控制器的影响。然后提出了一种弹性分布式控制策略,使得每一个参与者都能及时、迅速地检测和隔离损坏的链路和控制器。在控制策略中引入开关频率随机的非周期间歇控制机制,从而提升微电网系统对连续攻击的鲁棒性。最后通过仿真平台对提出的方法进行验证。结果表明:该分布式控制策略能够在不妨碍微电网正常运行的情况下,及时准确地检测和隔离网络攻击。     

数学形态滤波的电器瞬动保护算法

配电网出现单相接地故障时,故障相会出现大短路电流.智能电器要求在出现大短路电流情况下尽快启动瞬动保护,清除故障.但目前瞬动保护算法难以保证在各种短路情况下都能快速清除故障,保护重要负荷.本文对智能电器的瞬动保护算法进行了研究,提出了基于数学形态学(MM)滤波的瞬动保护算法,该算法先用级联数学形态滤波器对短路电流信号进行滤波,有效滤除了故障信号中的非周期分量和高频分量,滤波后用快速求导算法计算短路电流的有效值.算法简洁快速,兼顾瞬动保护的快速性和可靠性、不但有效地保护了线路和负荷,而且能缩短短路引起的电压暂降的持续时间,减少了短路造成的经济损失.     

智能微电网研究综述

随着人们对能源危机和环境污染问题的关注,智能微电网作为多种清洁能源的载体,得到国家政策的支持,正在快速发展.介绍了智能微电网的发展由来,从分布式发电到微电网,最后到智能微电网.阐述了欧美及我国智能微电网的定义、特征、结构、分类,分析了智能微电网的关键技术:控制、保护、能量管理.结论部分给出了我国智能微电网关键技术未来的发展趋势,为后续研究提供参考.     

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。     

基于逻辑推理的专家系统在变电站故障诊断中的应用研究

当电力系统发生故障时,要求运行人员快速、准确地判断出故障元件及原因。提出了逻辑推理的专家系统,仅使用断路器的跳闸和继电保护的运作进行推理,即能够对断路器发生的矩动作出判断,并使诊断速度得到了大大地提高。     

低压配电系统选择性保护短路电流峰值早期预测的算法研究

在短路故障早期诊断基础上,提出一种基于最小二乘法的低压配电系统短路电流峰值预测计算方法.该方法利用少量电流数据与故障电压初相角进行曲线拟合,可预测出短路电流发展趋势及峰值,使得通过实时在线预测短路电流峰值实现低压配电系统全局选择性保护成为可能.通过C语言编程与Matlab短路故障模型仿真,结果表明,峰值预测方法具有有效性,其精度高、程序运行速度快,且容易在硬件系统上实时实现.最后,给出利用峰值预测实现全局选择性保护方案,为开发具有短路故障早期诊断与选择性保护功能的智能断路器提供参考.     

配电线路快速保护原理及分析

随着配电网络通讯系统的不断完善,特别是城市配电光通讯网的建立,利用通讯通道实现快速保护成为可能,基于通讯的配电线路保护能够有选择性地实现快速故障隔离和系统重构,是配电自动化发展方向.分析了方向闭锁式过电流保护和方向允许式过电流保护的动作原理以及配电系统的特殊性,表明闭锁式方向过电流保护满足配电线路快速保护的要求.提出的配电线路快速保护方案,能准确选出故障线路,瞬时动作隔离故障.当馈线远方终端(FTU)拒动或通讯中断时,变电站馈出线的保护可作为远后备.