新能源送出线路工频变化量距离保护不正确动作机理分析

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作者 戴志辉 韦舒清 柳梅元 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第6期74-86,共13页

大规模新能源经交流联络线送出已成为新型电力系统的典型场景。在此背景下,受新能源系统运行方式的影响,工频变化量距离保护存在不正确动作风险。为进一步探究工频变化量距离保护性能下降机制,基于电压平面分析可知,在光伏场站控制策略... 大规模新能源经交流联络线送出已成为新型电力系统的典型场景。在此背景下,受新能源系统运行方式的影响,工频变化量距离保护存在不正确动作风险。为进一步探究工频变化量距离保护性能下降机制,基于电压平面分析可知,在光伏场站控制策略的作用下,光伏场站馈出正序电流表征为相位、幅值皆受控的非线性变量,造成保护补偿电压大小随故障工况变化且矢量方向发生不确定性偏转,导致保护动作可行域不明确,从而造成基于传统整定判据下的阻抗继电器性能严重劣化。在此基础上,借助距离保护正确动作边界条件与光伏场站接入容量的对应关系,提出了保护适用性快速评估与保护失效边界接入容量计算方法。基于PSCAD/EMTDC建立了光伏场站送出系统仿真模型,通过大量仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 距离保护 工频变化量 相间阻抗继电器 不正确动作

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新能源场站高比例接入下主流类型工频量距离保护比对 被引量：1

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作者 王丹枫 刘素梅 +2 位作者 郑燃 李伟 于子轩 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期655-663,共9页

新能源场站高比例接入电网后,已有广泛应用的工频量距离保护判据存在无法准确识别电网故障的问题。文章着重从装置中保护判据与工频量提取算法入手,对比分析新能源场站高比例接入场景下不同类型距离保护算法的适应性。针对保护判据,对... 新能源场站高比例接入电网后,已有广泛应用的工频量距离保护判据存在无法准确识别电网故障的问题。文章着重从装置中保护判据与工频量提取算法入手,对比分析新能源场站高比例接入场景下不同类型距离保护算法的适应性。针对保护判据,对比分析了方向圆、多边形、比相式以及工频变化量距离保护各自的适应性,明确了能够较好适用于新能源场站高比例接入的距离保护判据。针对工频量提取算法,探究了不同类型新能源场站所提供短路电流中非周期谐波量的变化特性,进一步推导了受谐波量影响的傅里叶算法对工频量提取产生的计算误差,确定了影响工频量提取精度的关键谐波分量。 展开更多

关键词 新能源场站 距离保护判据 工频量提取 短路电流 谐波分量

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全功率型逆变电源侧工频变化量距离保护性能下降机理分析

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作者 高靖怡 翁汉琍 +2 位作者 林湘宁 吴宇奇 康涛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期157-164,共8页

受逆变型分布式电源(IIDG)系统内阻抗不稳定的影响,工频变化量距离保护在全功率型逆变电源侧存在拒动风险,但现有理论未能从机理方面明确指出造成内阻抗不稳定的具体因素,难以提出针对性的保护改进方案。为了深入探究IIDG侧工频变化量... 受逆变型分布式电源(IIDG)系统内阻抗不稳定的影响,工频变化量距离保护在全功率型逆变电源侧存在拒动风险,但现有理论未能从机理方面明确指出造成内阻抗不稳定的具体因素,难以提出针对性的保护改进方案。为了深入探究IIDG侧工频变化量距离保护性能急剧下降的机理,基于阻抗平面法分析指出,在全功率型逆变电源控制策略的作用下,IIDG侧正序电流增量表现为相位、幅值受控的独立变量,其与过渡电阻共同构成的附加阻抗大小随故障工况变化且矢量方向发生不确定性偏转,导致保护正确动作可行域不明晰,在传统阻抗继电器整定判据下保护可靠性严重劣化。在此基础上,进一步研究了主流的PQ控制及低电压穿越控制策略对该保护动作安全性和耐受过渡电阻能力的影响。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了理论分析的正确性,为工频变化量距离保护在IIDG并网工况下故障响应能力的恢复提供了有益的理论参考。 展开更多

关键词 工频变化量距离保护 继电保护 逆变型分布式电源 阻抗平面法 过渡电阻

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风电接入对继电保护的影响(六)——风电场送出线路距离保护影响分析 被引量：67

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作者 张保会 张金华 +2 位作者 原博 王进 郝治国 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1-6,共6页

从感应发电机基本原理出发,在转子转速旋转磁场坐标下,建立感应发电机简化三阶动态模型。从电路角度分析了风电场送出线电压、电流主频不同的机理,因此依据工频傅氏算法的相量距离保护元件的动作性能受到严重影响。利用Prony等算法分别... 从感应发电机基本原理出发,在转子转速旋转磁场坐标下,建立感应发电机简化三阶动态模型。从电路角度分析了风电场送出线电压、电流主频不同的机理,因此依据工频傅氏算法的相量距离保护元件的动作性能受到严重影响。利用Prony等算法分别提取保护安装处电压、电流工频及转速频率分量,可以准确测量出故障线路阻抗;基于线路时域微分方程模型的解微分方程算法距离元件不受信号频率影响。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了分析的正确性。 展开更多

关键词 风电 继电保护 双馈式风电机组 送出线路 距离保护 频率不一致

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基于工频量补偿算法的长线距离保护 被引量：21

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作者 索南加乐 顾嘉 +2 位作者 薛晓辉 刘东 焦在滨 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第23期57-60,78,共5页

特高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比,容易造成保护的超越或拒动。文中分析距离保护正确动作的条件:测距误差不大于故障距离与整定距离之差,提出将保护安装处的电流、电压补偿到距离Ⅰ段末端测距。... 特高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比,容易造成保护的超越或拒动。文中分析距离保护正确动作的条件:测距误差不大于故障距离与整定距离之差,提出将保护安装处的电流、电压补偿到距离Ⅰ段末端测距。仿真表明,该算法提高了距离Ⅰ段末端的测距精度,符合保护正确动作的条件,使保护正确动作。 展开更多

关键词 距离保护 补偿算法 工频 分布电容

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工频变化量距离元件特性的研究 被引量：24

6

作者 索南加乐 何方明 +3 位作者 焦在滨 王志恩 侯卓 刘仁寰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第28期59-65,共7页

对采取固定门槛的工频变化量距离元件的特性进行了研究,得出其保护范围随系统阻抗、负荷、可靠系数的增大而减小的结论,并指出工频变化量距离保护与自适应电流速断保护在形式上是相似的,将自适应电流速断保护判据中的短路电流置换为故... 对采取固定门槛的工频变化量距离元件的特性进行了研究,得出其保护范围随系统阻抗、负荷、可靠系数的增大而减小的结论,并指出工频变化量距离保护与自适应电流速断保护在形式上是相似的,将自适应电流速断保护判据中的短路电流置换为故障分量电流,就得到了工频变化量距离保护的判据。在分析衰减直流分量对全周傅氏算法、半周傅氏算法及R-L模型算法影响的基础上,得出R-L模型算法受衰减直流分量影响最小的结论。EMTP实际仿真数据验证了该分析的正确性。 展开更多

关键词 电力系统 工频变化量 距离保护 自适应电流保护 保护范围 衰减直流分量 固定门槛

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超高压输电线路单端暂态量保护元件的频率特性分析 被引量：69

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作者 段建东 张保会 +3 位作者 任晋峰 罗四倍 哈恒旭 周艺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期37-43,共7页

为有效利用故障暂态量中含有的丰富故障信息，需要对其在输电系统上的传播特性进行深入的分析。为此从输电系统的频域模型着手，全面分析了输电线路、母线和阻波器的频率特性，指出母线对地等效电容和阻波器的阻抗显著地不等于线路的特... 为有效利用故障暂态量中含有的丰富故障信息，需要对其在输电系统上的传播特性进行深入的分析。为此从输电系统的频域模型着手，全面分析了输电线路、母线和阻波器的频率特性，指出母线对地等效电容和阻波器的阻抗显著地不等于线路的特性阻抗，由此提出“线路边界”的概念。通过对线路边界的透、反射系数的进一步分析发现：暂态信号的高频段（特别是阻塞频带）穿越线路边界时将大为衰减，而低频段（1-10kHz）儿乎不衰减；为弱化线路的传输影响而突出线路边界的作用，宜选用100kHz以下的信号分量。文中的分析结果对其他行波或暂态量的应用研究具有参考价值。 展开更多

关键词 电力系统 输电线路 母线 阻波器 频率特性 线路边界 单端暂态量保护

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交直流混联电网工频变化量距离保护动作特性分析 被引量：20

8

作者 张健康 索南加乐 +3 位作者 何方明 粟小华 汪宁渤 马彦宏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期98-103,共6页

分析了交直流混联电网中工频变化量距离保护的动作特性。换流站附近交流线路发生故障时,由于控制系统的快速调节,直流侧对外表现为弱电源系统,具有弱馈的特点。工频变化量距离保护的动作范围与系统等值阻抗和整定阻抗之比有关,该比值越... 分析了交直流混联电网中工频变化量距离保护的动作特性。换流站附近交流线路发生故障时,由于控制系统的快速调节,直流侧对外表现为弱电源系统,具有弱馈的特点。工频变化量距离保护的动作范围与系统等值阻抗和整定阻抗之比有关,该比值越大,保护动作范围就越小。因此,直流系统的存在会造成工频变化量距离保护动作范围大幅缩小甚至没有保护范围。最后,以实时数字仿真器试验数据验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 交直流混联电网 直流输电 工频变化量 距离保护

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TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响 被引量：8

9

作者 王为国 尹项根 +2 位作者 余江 段献忠 陈德树 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第20期9-11,共3页

可控串联电容补偿（TCSC）动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿（FSC）对距离保护的影响在主要方面是相似的，电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化... 可控串联电容补偿（TCSC）动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿（FSC）对距离保护的影响在主要方面是相似的，电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。 展开更多

关键词 TCSC 动态基频阻抗 距离保护 输电线路 继电保护

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中短波段输电线路无源干扰防护间距求解的关键问题 被引量：26

10

作者 唐波 文远芳 +1 位作者 张小武 赵志斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第19期129-137,共9页

为更准确地计算输电线路对各类无线台站的无源干扰防护间距,对仿真模型、干扰极大值频率和防护间距计算方法进行研究。仿真模型采用垂直极化平面波进行激励,线路铁塔仿真为面模型,地线仿真为线模型,阐述了线?面模型接点处的基函数及求... 为更准确地计算输电线路对各类无线台站的无源干扰防护间距,对仿真模型、干扰极大值频率和防护间距计算方法进行研究。仿真模型采用垂直极化平面波进行激励,线路铁塔仿真为面模型,地线仿真为线模型,阐述了线?面模型接点处的基函数及求解方法。结合当前输电线路无源干扰谐振频率发生在整数倍波长回路谐振频率和λ/4谐振频率的观点,计算了垂直极化平面波激励下的输电线路感应电流和不同观测点处的无源干扰水平。结果表明平面波激励下的无源干扰最大值出现的频率符合1倍波长回路谐振频率,不符合λ/4谐振频率;当频率达短波频段后,整数倍波长回路谐振频率不再适用。提出了输电线路无源干扰防护间距的求解方法,以调幅广播收音台一级台为例,求解了特高压直流输电线路对其的防护间距。 展开更多

关键词 特高压直流输电线路 无源干扰 防护间距 谐振频率 线-面模型 感应电流

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TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响 被引量：8

11

作者 王为国 尹项根 +2 位作者 余江 段献忠 陈德树 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第17期13-14,56,共3页

分析了ＴＣＳＣ对故障分量保护包括负（零）序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频故障分量方向保护的影响，认为：与常规串联补偿线路上的保护相比，在ＴＣＳＣ线路上故障分量保护的性能不会降低。

关键词 电力系统 继电保护 线路保护 TCSC 故障分量保护

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基于分布参数模型的突变量距离保护新算法 被引量：6

12

作者 钱国明 陈福锋 +2 位作者 李玲 薛明军 王帆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第20期78-80,87,共4页

简单介绍了传统的突变量距离保护原理,指出了其存在的不足,并在此基础上提出了新型突变量距离保护算法。新算法采用更为精确的分布参数模型计算补偿电压的突变量,从原理上解决了非周期分量对于突变量距离保护的影响,提高了区外故障时保... 简单介绍了传统的突变量距离保护原理,指出了其存在的不足,并在此基础上提出了新型突变量距离保护算法。新算法采用更为精确的分布参数模型计算补偿电压的突变量,从原理上解决了非周期分量对于突变量距离保护的影响,提高了区外故障时保护的安全性。详细分析了非周期分量的频谱特性,并验证了新算法对于非周期分量的适应性。EMTP仿真验证了所提出算法的正确性和实用性。 展开更多

关键词 距离保护 灵敏度 补偿电压 分布参数模型 工频变化量 故障分量

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关于工频变化量距离保护可靠性的研究 被引量：17

13

作者 徐妍 陆广香 +1 位作者 徐晓敏 陈中 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期51-57,共7页

在实际工作中,工频变化量距离保护继电器的动作特性会受到保护线路的影响。从工频变化量保护的基本特性出发,具体分析了以下两种情况:当保护背后线路含等效容性阻抗元件时,影响系统的测量阻抗,使得保护距离缩短,导致工频变化量继电器的... 在实际工作中,工频变化量距离保护继电器的动作特性会受到保护线路的影响。从工频变化量保护的基本特性出发,具体分析了以下两种情况:当保护背后线路含等效容性阻抗元件时,影响系统的测量阻抗,使得保护距离缩短,导致工频变化量继电器的误动作;当线路发生短路故障时,因限流器投入系统而增加的额外阻抗值不仅会影响到工频变化量继电器的测量阻抗值,也会影响到继电器的固有特性,从而导致继电器的误动作。并提出了通过改变整定值的方法来解决误动的方案。 展开更多

关键词 工频变化量 距离保护 容性阻抗 故障限流器 动作特性

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输电线路分布参数频率特性对能量平衡保护的影响 被引量：9

14

作者 文明浩 陈德树 +1 位作者 陈继东 刘溟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期35-39,共5页

能量平衡保护通过比较2种计算方法获得的线路输入能量的差异来区分区内外故障,一种方法是实测能量,另一种方法是基于无内部故障的线路分布参数模型计算其能量消耗。文章分析了输电线路零序参数和正序参数的频率特性,说明了正序参数中仅... 能量平衡保护通过比较2种计算方法获得的线路输入能量的差异来区分区内外故障,一种方法是实测能量,另一种方法是基于无内部故障的线路分布参数模型计算其能量消耗。文章分析了输电线路零序参数和正序参数的频率特性,说明了正序参数中仅电阻随频率升高而增大,电感和电容基本不变。从而在理论上证明了采用对应正序参数模分量的能量平衡保护的性能基本不受输电线路分布参数频率特性的影响,此结论得到了ATP仿真结果的验证。 展开更多

关键词 能量平衡保护 输电线路 分布参数 频率特性 电力系统

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基于工频变化量的序分量距离保护 被引量：3

15

作者 荣雅君 王娜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期98-103,共6页

为了适应孤岛运行低电流值的故障特性,一般分布式电源孤岛运行时的保护方法与并网运行时的不同。但是随着分布式电源投入和切除配电网频率的增加,保护的整定值也必须频繁地在不同保护方法之间转换。所以提出了基于工频变化量的序分量距... 为了适应孤岛运行低电流值的故障特性,一般分布式电源孤岛运行时的保护方法与并网运行时的不同。但是随着分布式电源投入和切除配电网频率的增加,保护的整定值也必须频繁地在不同保护方法之间转换。所以提出了基于工频变化量的序分量距离保护,以短路故障时负序电压为例,对其电压分布进行分析,得出了负序和零序继电器的动作判据,并在Matlab中搭建负序和零序继电器的仿真模块。通过仿真分析了在并网和孤岛两种情况下,该保护方法在不同故障距离和过渡电阻情况下的动作情况,从而验证了该保护方法在并网和孤岛两种方式下均能够可靠动作。 展开更多

关键词 序分量 工频变化量 距离保护 孤岛运行 MATLAB

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输电线路超高速暂态量保护抗干扰性研究 被引量：1

16

作者 薛晶 赵进全 +2 位作者 张保会 任晋峰 罗四倍 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期374-377,共4页

在对高频信号及故障信号进行频谱分析的基础上,针对不同位置不同故障类型做了大量仿真测试,对暂态量保护在高频信号干扰下的可靠性进行了研究。

关键词 暂态量保护 载波机 高频信号 可靠性

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工频变化量距测试及应用 被引量：2

17

作者 鲁炜 靳希 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期17-20,共4页

对工频变化量距离保护的校验方法进行了研究,《电力系统继电保护规定汇编》中的校验方法将工频变化量距离元件视为一个过电压继电器,而《电力系统继电保护实用技术问答》中的计算公式则是基于传统距离继电器的概念,比较了2种方法的优点... 对工频变化量距离保护的校验方法进行了研究,《电力系统继电保护规定汇编》中的校验方法将工频变化量距离元件视为一个过电压继电器,而《电力系统继电保护实用技术问答》中的计算公式则是基于传统距离继电器的概念,比较了2种方法的优点及不足。国产继电保护试验仪一般都有针对工频变化量的专用测试菜单,而进口仪器则需预先计算和设置。结合上海电网具有短路容量大、电气距离短的特点,提出了使用进口仪器测试工频变化量距离保护的具体方法。最后,对工频变化量距离保护的开放条件的必要性作了分析。 展开更多

关键词 工频变化量距离保护 规程 校验方法 开放条件

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变数据窗阻抗算法的频域分析方法研究 被引量：1

18

作者 张哲 K.K.Li +1 位作者 陈德树 尹项根 《华中理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期4-6,10,共3页

分析典型变数据窗阻抗算法的估计原理和特点 ,提出了一种适用于不同阻抗估计算法的新型频率响应计算方法 ,为不同算法的频域特性分析和比较提供了共同的基础 .

关键词 电力系统继电保护 微机距离保护 阻抗估计算法 频率响应分析 变数据窗阻抗算法 计算模式

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振荡闭锁期间不对称故障的快速识别方法 被引量：3

19

作者 袁兆强 吴强 易传炳 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第8期6-11,共6页

针对基于负序电流幅值加零序电流幅值与正序电流幅值之比的识别方法(简称序电流比值法)存在有时开放保护的延时太长的问题,提出了基于负序电流、零序电流幅值和与正序电流幅值之比的变化率的识别方法(简称比值变化率法)。论文以一个双... 针对基于负序电流幅值加零序电流幅值与正序电流幅值之比的识别方法(简称序电流比值法)存在有时开放保护的延时太长的问题,提出了基于负序电流、零序电流幅值和与正序电流幅值之比的变化率的识别方法(简称比值变化率法)。论文以一个双端电源电网为例,对比值变化率法与序电流比值法进行了对比研究。结果表明,文章提出的比值变化率法除个别情况比序电流比值法开放保护的时间稍长外,绝大多数情况都比序电流比值法开放保护的时间要短得多。文章建议,将比值变化率法和序电流比值法共同作为振荡中发生不对称短路故障的综合判据,这样可以大大提高振荡中发生不对称短路故障时开放保护的速度。 展开更多

关键词 距离保护 振荡闭锁 不对称短路故障 开放保护 微机保护

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带串联补偿装置的输电线路距离保护新方案 被引量：2

20

作者 崔岩 许想奎 李杨春 《能源与环保》 2022年第10期222-228,共7页

文章分析了串补设备对距离保护的影响,针对串补设备容易引起距离保护超越误动的问题,将串补电容作为保护线路的边界,提出一种基于正序故障电压分量和直流分量—工频分量百分比的串补线路距离保护新方案。该方案利用串补电容两侧正序故... 文章分析了串补设备对距离保护的影响,针对串补设备容易引起距离保护超越误动的问题,将串补电容作为保护线路的边界,提出一种基于正序故障电压分量和直流分量—工频分量百分比的串补线路距离保护新方案。该方案利用串补电容两侧正序故障电压分量的大小来判断串补电容背侧区外故障和区内故障,利用串补电容对侧母线处电流的直流分量与工频分量的百分比来判断区内故障和正向区外故障。经PSCAD仿真验证,该方案可有效提高保护动作的可靠性。 展开更多

关键词 串补设备 距离保护 正序故障电压分量 直流分量—工频分量

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