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。     

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。     

分布式电源容量对配电网继电保护的影响分析及对策

含分布式电源的配电网线路发生故障时,分布式电源的注入电流会导致配电网保护的误动或者拒动,因此需要分析分布式电源对电流保护的影响并考虑DG的容量问题.通过公式推导、图形对比,分析分布式电源在线路不同位置发生短路故障时对配电网电流保护的不同影响,包括助增、汲流和反方向注入电流等.以此为基础,绘制DG不同容量时故障点短路电流的变化曲线,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量.     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

小接地电流系统单相接地故障的仿真和研究

小接地电流系统发生单相接地故障时电压、电流零序电压和零序电流等电气量尤其变化的特殊性,一直都是研究人员关注的焦点。以MATLAB软件为平台,为小接地电流系统单相故障进行建模,并利用零序电流的幅值、相位判别出故障线路和故障相,对分析电力系统故障特性以及保护方案的选择都有着重要的作用。     

基于暂态电流相关系数的环状直流配电网保护方法

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的环状直流配电网因其供电可靠性优势而备受瞩目,MMC环状直流配电网的稳定运行与快速而又可靠的线路保护方法息息相关。为了保证环状直流配电网系统的安全运行,提出了基于故障暂态电流的Pearson相关系数保护方法。首先,提取环状直流配电网中线路首末两端电流的线模分量,利用其线模电流的差异完成区内、外故障的识别;根据单极接地和双极短路故障时的特征,利用线路正负极暂态电流相关系数数值差异进行单双极故障判定,并完成故障选极;最后,在PSCAD/EMTDC(power systems computer aided design/electromagnetic transients including DC)中搭建环状直流配电网模型进行验证,结果表明：所提方法在2 ms内可以快速可靠动作,可以保护线路全长,耐过渡电阻能力强,在40 dB噪声情况下,依旧可以识别故障,有一定的抗干扰能力,并且不严格要求同步通信。     

含分布式电源配电网单相接地故障测距研究

为解决含分布式电源(DG)配电网单相接地故障测距问题,对含DG配电网单相接地故障时故障区段上、下游母线电流、电压进行了分析,在对称分量法的基础上,提出了一种含DG的配电网单相接地故障测距算法.该方法首先建立配电网单相接地故障模型,获取故障前后变电站和DG出线电流、电压,对故障点发生在DG下游和上游分别进行分析,然后得到配电网单相接地故障的复合序网,最后利用故障区段电流、电压的各序分量计算得到故障距离.采用配电网IEEE 34节点模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度.     

采用新型补偿电网结构实现单相故障选线方法

针对配电网单相接地故障选线准确率不高的问题,采用新型补偿电网结构,分析单相接地故障时人为中性点前后零序电流及补偿线圈零序电流的相位特征,利用数学工具对这三个零序电流进行相关分析处理得到一个判断量,根据判断量选出故障线路.研究结果表明:在不同补偿量下仍能实现准确选线,该方法是有效的.     

补偿电网增量函数法接地选线原理及应用

深入分析了补偿电网单相经电阻接地的现象，利用消弧线圈支路阻抗变化前后的系统零序电压、第j支路零序电流及常态下不平衡电流，定义了零序电流增量函数的概念．建立了增量函数与消弧线圈支路阻抗变化前零序电压百分数和该支路电流变化量之间的关系．构建了零序电流增量函数法接地选线判据，该判据既可用于随动式补偿系统，又可用于预调式补偿系统．研制出基于上述原理的接地选线装置，给出了装置的硬件结构图及软件流程．经1年多的样机现场运行表明，该装置选线准确、可靠．     

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。     

基于回路分析的配电网电压及网损灵敏度分析方法研究

针对分布式电源的接入对配电网安全稳定运行的影响,采用回路分析法来获取配电网运行参数的变化量.首先利用回路分析法将配电网转化为电路的形式,结合电压波动理论及分布式电源接入前后效果分析,然后利用叠加定理对支路电流进行叠加,利用回支关联矩阵来构建节点电压、线路损耗的灵敏度矩阵来分析节点电压变化和网络损耗变化,最后在IEEE33节点配电系统上仿真研究,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法

交直流混联系统中逆变站的换相失败使交流线路发生频率偏移,导致工频量纵联方向保护的可靠性受到影响。本文提出一种基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法,利用线路区内、外故障时,传播到两端保护的电流故障初始行波波头之间极性差异构成纵联保护。该方法仅利用电流初始行波极性差异进行方向判别,消除了电容式电压互感器无法准确传输宽频带电压信息导致保护的低可靠性问题,且利用高频电流进行计算,避免了交直流混联系统频率偏移的影响。仿真结果显示,基于行波电流极性差异的纵联方向保护方法能够准确、快速地识别单相故障和多相故障,适用于交直流混联系统。     

接地点在变电站侧断线接地复故障分析

架空线路发生单相断线接地复故障时,接地点可能在变电站侧或负荷侧。针对接地点在变电站侧,考虑配电网的两类主要负荷(动力负荷和非动力负荷),对单相断线接地复故障时保护安装处、接地点、断线点和负荷侧的电压电流进行详细的分析,推导出各点处电压电流的计算公式,绘出相应的电压电流相量图,得出结论:保护安装处与接地点电压相同,与接地过渡电阻有关,断线点电压与负荷性质有关,负荷侧电压与负荷性质和过渡电阻有关。PSCAD仿真验证了结论的正确性。     

MATLAB对小电流接地系统单相故障的仿真

在小电流接地系统中发生单相接地时,虽然故障点电流很小对负荷的供电没有太多影响,但是其他两相的接地电压升高了,为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路,应及时采取措施予以消除．MATLAB是对系统进行仿真,通过零序电流和零序电压的波形对系统进行分沂,从而推断出哪相发生故障。     

含电压逆变型分布式电源配电网的短路电流计算

分布式发电接入改变了配电网潮流和短路电流分布,其提供的短路电流将对电网保护和重合闸动作产生影响。文中通过研究电压控制逆变型分布式电源(IIDG)的故障响应特性,分析配电网不对称故障时IIDG三相平均功率与正负序网功率关系,建立计及电压型IIDG对称控制特征的短路计算序分量模型。根据IIDG与配电网正负序网络的交互作用,推导电压型IIDG的故障电流变化规律,提出计算含电压型IIDG配电网短路电流的对称分量迭代算法。在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立电压型IIDG的电磁暂态模型,仿真验证了该方法的正确性。     

含过渡电阻的配电网短路电流计算程序开发

针对部分配电网短路电流计算算法只考虑金属性接地短路的问题,依据叠加原理将故障网络分解成正常网络和故障分量网络,利用牛顿拉夫逊法潮流计算及前推回代法进行短路电流计算,建立含过渡电阻的不同类型故障情况下的配电网分支电流和节点电压的计算模型,并利用C++开发了配电网络的短路电流计算程序.最后通过对IEEE12节点算例验证.结果表明,该模型可以准确地模拟经过渡电阻的短路故障,所开发的短路电流计算程序具有较高的计算精度,能够很好满足配电网多样化的短路电流计算需求.     

论变电站站用变压器保护用电流互感器的配置

随着电力系统短路容量的不断增加,出现单台主设备容量远小于系统短路容量的情况越来越多,在220kV变电站内最常见的就是35kV站用变回路,其保护用电流互感器变比选择已经成为了一个突出的问题,为保证电流互感器能够可靠工作,变比不能选的太小,也不能太大。本文通过分析给出了合理选择电流互感器参数的一些建议。     

考虑配电网故障停电风险和负荷变化的动态网络重构

配电网重构可以改善和提升系统的运行效率,但目前重构方法中较少考虑配电网的可靠性和负荷动态变化.文中针对由配电网支路故障引起的配电网可靠性降低问题,提出了一种考虑配电网支路故障停电风险和负荷变化的动态重构方法,并以支路故障停电风险指标来评价配电网网络结构的优劣,建立了考虑支路故障和负荷变化的配电网分时段动态重构模型,给出了利用量子遗传算法求解所提模型的方法和流程.IEEE 33-节点系统仿真结果表明,采用考虑障停电风险的配电网动态重构方法,在16∶00和17∶45可以明显降低配电网故障停电风险（分别降低13.52千瓦小时/年和13.62千瓦小时/年）,验证了所提出的考虑故障停电风险的配电网动态重构方法的有效性.     

分散式双馈风电机组接入配电网的不对称短路电流实用计算

针对现有双馈风电机组(double fed induction generator,DFIG)短路电流解析计算过于复杂,难以进行工程计算的情况,提出了一种针对DFIG不对称短路电流的实用计算方法.通过建立不对称故障的含DFIG配电网复合序网图及正序增广模型,分析DFIG短路电流各序分量构成;计及不对称故障后DFIG低电压穿越策略,分析撬棒投入和未投入时短路电流负序周期分量,推导了短路电流负序周期分量计算式.以正、负序等值电压,计算阻抗及转子电流为依据,分析撬棒投切动作区域,制订故障后DFIG不对称短路电流负序周期分量计算曲面,最后给出DFIG接入配电网的不对称短路电流实用计算步骤,并通过算例验证方法的正确性.所提方法能有效降低含DFIG配电网不对称短路电流的计算难度,适用于工程中DFIG不对称短路电流计算.     

单片机在选择性漏电保护装置中的应用

以中性点不接地供电系统漏电保护作为研究对象,阐述了选择性漏电保护的概念及其重要意义;指出零序方向型选择性漏电保护的理论依据,即故障支路和非故障支路零序电流的大小和方向均不同;给出用单片机实现零序方向型选择性漏电保护的方法.