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广域继电保护系统潮流转移识别

2022/07/15221 作者:佚名
导读:针对传统后备保护在潮流转移时误动而是否应被取消的问题,A. G. Phadke博士指出在变电站发生直流电源掉电并无备用电源时,距离III段仍是最有效的保护手段,不能被完全取消。因此,在现有保护配置下增设基于不同潮流转移识别算法的过负荷保护一直是研究的热点。当系统发生潮流转移时,可通过闭锁保护跳闸信号,允许被保护设备合理的短时过负荷,在其热稳定极限到达前切除受端负荷或送端机组来消除或减轻过负荷,达到

针对传统后备保护在潮流转移时误动而是否应被取消的问题,A. G. Phadke博士指出在变电站发生直流电源掉电并无备用电源时,距离III段仍是最有效的保护手段,不能被完全取消。因此,在现有保护配置下增设基于不同潮流转移识别算法的过负荷保护一直是研究的热点。当系统发生潮流转移时,可通过闭锁保护跳闸信号,允许被保护设备合理的短时过负荷,在其热稳定极限到达前切除受端负荷或送端机组来消除或减轻过负荷,达到防比保护误动继而引发电网连锁跳闸的目的。

广域继电保护系统输电断而有功安全性保护算法

根据实时网络拓扑结构与潮流分布建立系统状态图,再利用有向图的邻接矩阵和路径矩阵搜索出电网的并行输电断而。该法避免了传统的潮流计算,为执行安全紧急控制提供了更充足的时间。进一步探讨了在输电断而确定后,快速计算单一支路断开时,并行输电断而中其他支路有功潮流的方法。但也指出这种方法由于忽略了基态潮流的影响,会造成10%以内的误差。以线路相关集表示单条支路断开时,与断开线路两端关联且受有功潮流影响较大的线路集合。利用决策树理论搜索线路相关集,进而估算出故障线路断开后相关线路承受的潮流转移。

广域继电保护系统基于潮流转移因子的过负荷保护算法

与上述方法不同,引入用支路电流关系表达的潮流转移因子(FTRF)概念,将FTRF矩阵通过离线计算形成。当单一支路断开时,通过FTRF矩阵中与该支路对应的列元素估算出其他线路的电流,通过估算值与实测值的比较来判断线路是否出现潮流转移。通过潮流转移的虚拟折返过程,推导出系统中出现多支路连锁切除时转移因子的快速算法,避免了多次修改FTRF矩阵。并在计及支路切除后的系统机电暂态过程基础上,对支路电流估算进行校正。利用支路断开前的节点阻抗矩阵数据,估算双重支路开断后的电流分布系数,原理与前述算法类似。

广域继电保护系统研究的难点和建议

从仿真结果看,以上潮流转移识别算法的运算时间都能满足实时紧急控制的要求。但由于支路切除时,系统中发电机、负荷支路的注入电流可能发生变化,再加上FACTS等非线性元件在电网中的广泛应用,很难保证转移功率(或电流)与被切除支路的原有功率(或电流)的关系是完全线性的,即算法中基于线性叠加原理的潮流分布系数和转移因子计算存在一定误差。因此,潮流转移识别算法在计算精度上仍需进一步改进。

从另一个角度看,对于输电线路而言,过负荷状态与故障状态的特性相差很大。线路发生不对称故障时,电流中会出现负序或零序分量;线路发生三相短路时,保护装置的测量阻抗基本为线路阻抗,而过负荷时基本为负荷阻抗,特性也有较大差别。因此,在现有后备保护算法中,补充防比保护连锁误动的辅助判据,可以作为潮流转移识别的新思路。

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