一种适用于混合三端直流系统的纵联保护方案

为提升多端系统的输电可靠性,提出一种基于Mann-Kendall检验法的混合三端直流输电线路纵联保护方法.该方法利用T接汇流母线三端电流故障分量判定故障发生区域;再利用Mann-Kendall检验法对故障区域内线路两端电流的变化趋势进行分析,进而实现故障类型的判别以及故障极的选择;最后,通过PSCAD/EMTDC搭建模型并对不同故障情况进行仿真,使用MATLAB对所提保护方法进行仿真验证.仿真结果表明：不同故障情况下,所提方法均可在2.5 ms内可靠动作,速动性好,并且具有较强的抗噪声干扰能力以及耐过渡电阻能力.     

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。     

柔性中压直流配电网的新型电流差动保护方案

柔性中压直流配电网是未来构建直流电网的重要组成部分,由于中压直流配电网多使用电缆作为传输线,而电缆线路的结构以及所处环境都会对电流差动保护的性能产生极大影响.采用一种基于贝瑞隆模型的新型电流差动保护方案,可有效消除分布电容电流的影响,通过实例仿真分析,验证了其相比于常规电流差动保护,缩短了2/3的延时,极大地提高了电流差动保护的速动性.     

一种适用于混合三端直流系统的差动保护方案

为提高混合三端高压直流线路及母线差动保护的速动性、灵敏性、可靠性与选择性,提出一种基于Hausdorff距离算法的新型高压直流线路及母线差动保护方案。当±800kV混合三端直流线路发生故障时,通过线模电流故障分量判定故障方向,区分故障区域。对线路首末两侧电流波形进行实时短窗数据差异量化,用线路首末两端的电流相似度差异判定线路区内外故障及单双极选极。以T区送端(电网换相换流器侧)与T区两受端(模块化多电平换流器侧)电流和的Hausdorff距离差异作为T区母线故障识别保护判据。利用PSCAD建立混合三端直流输电系统模型,运用MATLAB验证所提方案。仿真结果表明:所提方案判据可耐受过渡电阻500Ω,耐受过渡电阻能力强;能在3ms内快速可靠动作,可靠性高、快速性好;对线路两侧通信精度要求低,具有一定的抗噪和抗异常数据的能力;在不同工况下,都可快速识别故障区域及区内外故障,并实现故障选极。     

补偿线路分布电容电流的柔性直流配电网电流差动保护方法

针对系统接线方式和线路分布电容影响导致柔性直流配电网故障辨识困难的问题,在对传统电流差动保护在柔性直流配电网中的适用性分析基础上,利用线路贝瑞隆模型推得故障点电流与直流线路两端差电流之间的关系.进一步地,提出具有线路分布电容电流补偿的新型电流差动保护方案,解决对称单极接线方式下故障特征微弱、分布电容电流影响大带来的故障辨识难题.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立柔性直流配电网模型,通过仿真分析验证所提出的电流差动保护方案的可行性和适用性.     

一种适用于混合双极直流输电的纵联方向保护方法

直流输电线路通常是以大电感和直流滤波器作为边界,故障行波在边界发生折射和反射时,其行波能量也会因为电感和滤波器的存在而被吸收,导致区内、外高频行波能量产生差异.当故障发生为正方向故障时,其高频前行波能量小于高频反行波能量;当故障发生为反方向故障时,其高频前行波能量大于高频反行波能量.由此特征提出了一种基于前、反行波高频能量差异的纵联方向保护,该保护采用小波包变换提取行波的高频能量,利用前行波与反行波在区内故障和区外故障时的高频能量差异判别故障.仿真结果表明,该保护能快速准确地识别故障,并且不受故障类型、过渡电阻以及故障发生位置距离和噪声的影响,具有一定的实用性.     

利用改进变分模态分解突变能量的直流配电网保护方法

为了有效识别环状直流配电网中的故障,提高直流配电网保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,保证系统的稳定运行,提出一种利用改进变分模态分解(VMD)突变能量的线路纵联保护方法。因为VMD算法需要先设置模态数,且模态数与分解效果息息相关,所以首先利用麻雀搜索算法(SSA)找到VMD算法合适的模态数,使得在此参数下的分解效果最优。然后根据线路首末两端突变能量的差异,构造保护方案。将故障时采集的电压、电流故障分量进行SSA-VMD分解,得到若干模态分量并计算其突变能量。根据区内、区外的突变能量大小差异构造区内、外故障判据,由故障时正负极的突变能量比值差异构造故障极判据。在PSCAD/EMTDC中搭建环状直流配电网模型,利用MATLAB进行保护方法验证,结果表明：在不同故障类型下,所提方法均可在3 ms内快速可靠动作;可以识别区内外故障并实现故障选极,保护线路全长;可耐受过渡电阻20Ω,耐受过渡电阻能力强;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。     

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±500kV混合双极高压直流输电线路保护的新方法

针对混合高压直流输电线路距离长、故障率高的问题,提出了一种适用于±500kV的混合直流输电线路的保护方法。根据混合双极高压直流输电线路边界元件两侧的信号高低频能量不同,同时考虑到故障类型以及过渡电阻对诊断结果的影响,构造了有功功率故障分量的暂态能量比值的保护方法。该方法利用小波包变换对有功功率故障分量分解,得到各节点暂态能量;利用正、负极能量比值的大小区分区内、外故障,根据正、负极能量比值的差值区分单、双极故障,并利用正、负极部分频带能量和进行故障选极。采用电磁仿真软件PSCAD/EMTDC搭建±500kV混合双极高压直流输电系统仿真模型,并利用MATLAB结合保护判据进行保护算法的仿真验证,结果表明:所提方法耐过渡电阻能力高,数据采集时间窗为3ms,在不同的工况下都可以快速、准确识别区内外故障,并具有故障选极功能。     

一种混合双端直流输电线路的纵联保护新原理

为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端电流相似度.通过故障分析发现,区内故障时线路两端电流无明显线性关系,区外故障时线路两端电流呈线性关系.根据该差异,提出了一种基于相关系数的混合直流输电线路纵联保护方法.利用PSCAD搭建混合双端型高压直流输电线路仿真模型,输出直流输电线路区内和区外故障结果,并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真.仿真结果验证了所提保护方法的正确性,该方法在实际应用中数据无需严格同步,能够快速可靠地实现故障判别,具有较强的实用性.     

中低压配电网接地故障识别模型设计

随着我国经济的持续发展,现代化进程不断推进,人们的用电需求愈加旺盛,配电网的设置与应用也越来越广泛.为了维护配电网的稳定运行,使中低压配电网的接地故障能够被准确地识别,此次研究针对配电网的故障类型与小波变换作为研究重点,并构建了相应的故障识别模型.结果显示,基于小波变换的配电网故障识别具有极强的准确性与高效性,电压值的...     

中压直流供电系统远端站点接地状态扫频阻抗检测法

为解决中压直流供电系统中远端站点设备外壳接地状态远距离检测问题,提出了一种基于扫频阻抗的远端站点接地状态检测方法。首先建立了中压直流供电系统的中心站点、传输线路及远端站点模型,并将远端站点接地状态分为正常接地、远端接地断开以及远端与电缆接地均断开3种状态。通过理论分析,在中心站点并联一个高频交流源支路,检测高频交流源输出端对地阻抗,可以判断远端站点接地状态。基于PSpice及PSCAD的仿真研究发现,利用扫频方法得到网络正常接地状态时的谐振频率,并设置交流源频率为该频率,可提高对地阻抗检测方法的区分度。根据得到的电流扫频曲线,发现不同接地状态时电流扫频曲线中平均谐振频率会发生改变,平均谐振频率与线路传输距离长度有关。对150、500及1 000m长度的单条线路,300m&800m、500m&1 000m长度的双传输线路远端站点接地状态进行检测,仿真验证了扫频阻抗检测方法的可行性。最后,提出了针对中压直流供电系统中远端站点接地状态的检测算法流程图。     

一种新的配电网小接地电流故障选线监测方法

在配电网系统中,故障点经高阻接地或者中性点经消弧线圈接地使得故障电流比较小,无法使用传统的过流继电器动作或者熔断器熔断。因此,提出了一种适用于辐射状配电网的、基于特定频率电压信号叠加原理的单相接地故障选线新方法。仿真结果证明这种方法对于任何形式的接地故障选线都比较准确。     

一种适用于低压微网的下垂控制方法

由于传统的下垂控制方法对微网系统控制存在一定的局限性,提出一种基于阻抗复合控制的下垂控制方法。根据输出有功和无功实时动态改变下垂系数,利用动态变系数和暂态变系数的方法抵消线路阻抗的不匹配;采用开环和闭环补偿虚拟阻抗产生的电压降,在校正输出阻抗的同时避免虚拟阻抗产生的电压跌落,改善无功功率的动态和稳态均分特性;最后采用MATLAB/Simulink软件仿真验证所提出控制算法的可行性。     

配电网故障定位的研究

将配电网络的拓扑描述矩阵分解成不含区域和只含区域的矩阵描述方式 ,可以有效地解决配电网的故障区段判断 ,同时可以自动定位区域的顶点 ,适应多变的网络结构     

配电网故障定位的研究

将配电网络的拓扑描述矩阵分解成不含区域和只含区域的矩阵描述方式、可以有效地解决配电网的故障区段判断、同时可以自动定位区域的顶点,适应多变的网络结构.     

计算高压电网短路点距离的一种方法

以对称分量法为基础,提出了一种计算高压电网短路点距离的方法．推导出适用于高压电网10种短路类型的通用计算公式,并进行了详尽的讨论．     

直流配电网潮流算法与电压分布研究

为解决间歇分布式能源入网等问题,国内外建设直流电网的呼声高涨。与高压直流电网相比,建设直流配电网的电力电子技术相对成熟,技术经济性好,应时开展直流配电网理论研究具有重要意义。针对直流配电网潮流计算,构建了网状结构直流配电网等值网络和节点功率、节点电压、线路网损模型,提出了直流配电网潮流计算的约束条件、控制策略和稳态功率、电压分布算法。最后,利用IEEE 16节点算例对模型和算法进行了验证,证明了电压分布均衡性对网损的影响较大、网状电网接纳分布式电源的能力较强。     

适合负荷变化的配电网络重构

考虑到负荷变化的情况,提出一种配电网静态重构算法,并以此为基础设计出了能够适应负荷变化的动态重构算法。其中静态重构算法以支路交换法为基础,利用降损估算公式分析负荷变化对网络结构的影响,并通过支路流过的负荷值与最佳转移负荷的距离确定应打开的分段开关,算法无需进行潮流计算;动态重构算法则是根据开关操作最大降损量客观指导时段划分,并通过建立评价函数分析各时段在整个时区的降损效果,以进一步优化结果。算例结果表明提出的静态重构和动态重构算法是可行和有效的。