丁伟[1]2012年在《广域继电保护与同杆双回线自适应重合闸技术研究》文中提出随着大范围长时间停电事故的频发以及智能电网技术的发展,基于广域多点信息的广域继电保护成为新兴的热点研究课题。目前广域继电保护系统初步探索已取得较好的研究成果,论文对广域继电保护各方面取得的主要技术成果进行梳理和综述。分析了目前广域继电保护的主要保护原理,包括广域电流差动保护原理、广域方向比较式保护原理和基于广域信息的自适应继电保护,并针对他们的研究现状及存在问题提出建议。从工程应用角度,阐述了广域继电保护的系统结构,以及信息域划分方法。论文还探讨了IEC61850、Agent技术、网格计算技术等相关信息处理技术在广域继电保护中的应用,旨在促进广域继电保护从原理性探索向工程应用的转变。同杆双回线以其输送容量大,占用输电走廊窄等优点,在我国超高压电网中得到了愈来愈广泛的应用。同杆双回线传输功率大,两侧系统联系更强,为了保障电力系统供电连续以及电网运行稳定,在同杆双回线中研究自适应重合闸技术具有实际意义。同杆双回线自适应重合闸技术大多是沿用单回线中的电压幅值判据,本文推导了同杆双回线自适应重合闸中的电压幅值判据,分析得出不同故障性质情况下的故障跳开相恢复电压特性,各种因素对电压幅值判据的影响以及判据的适用范围。在带并联电抗器的同杆双回线路中,电压幅值判据将可能出现误判情况。在频域内讨论同杆双回线中故障跳开相的恢复电压特性,利用拉普拉斯变换详细分析了恢复电压的频率特性。由于并联电抗器的存在,恢复电压中不再仅含有工频分量。对于瞬时性故障,短路点熄弧后,故障跳开相恢复电压中含有工频分量和自由振荡分量；而对于永久性故障,故障跳开相恢复电压中只含有工频分量。基于此特性,将电压积分判据应用到同杆双回线自适应重合闸中,对跳开相恢复电压在一个工频周期内进行积分或延迟积分,消除工频分量,保留自由分量,从而区分故障性质。电压积分判据原理简单,判定时间快,能准确判别故障性质,而且其性能不受系统频率波动、接地过渡电阻、故障位置以及负荷电流的影响。同杆双回线路中两回线较近,将会出现跨线故障情况,此时利用拉普拉斯变换分析得出故障跳开相恢复电压中将出现多个自由振荡分量,对电压积分判据进行适当改进,以适应同杆双回线多相自适应重合闸。仿真验证表明,电压积分判据在同杆双回线路多相自适应重合闸中也拥有较高的灵敏性和准确性。最后,本文讨论了系统频率波动时,积分判据分别在单回线和同杆双回线中的应用情况。理论分析和仿真验证表明,积分判据在同杆双回线中更能准确判别故障性质,拥有更高的故障区分度,尤其是在系统频率波动较大的极端情况下,电压积分判据在同杆双回线中依然能够有较高灵敏度地判别故障性质。
徐子利[2]2002年在《智能式自适应单相自动重合闸的应用研究》文中指出随着现代电力系统日趋复杂，电压等级的升高，系统出现问题的可能性将比以往有所增加，因此，必须有足够的措施保障系统的安全，将电力系统出现故障时所造成的损失减到最低。继电保护技术是各种安全措施中最为重要的一种。自动重合闸装置作为电力系统继电保护装置的重要组成部分，它在保证系统安全、稳定和经济运行等方面起着非常重要的作用。 智能式自适应单相重合闸是随着电力技术的进步、智能控制理论的发展，为了满足对电力系统自动重合闸所提出的更高要求而产生的一种新型的保护技术。 本文较深入系统的研究了单相自动重合闸的故障判别及其瞬时性故障最佳重合闸时刻的捕获问题。 传统的单相自动重合闸的缺点是在重合闸之前，完全是盲目的动作，无法区分线路发生的是瞬时性故障还是永久性故障。微机式自适应单相重合闸在重合闸之前，虽然可以明确地区分出线路发生的是瞬时性故障还是永久性故障，从而避免了传统自动重合闸的盲目性。但它在某些情况下，会分不清线路是发生了瞬时性故障还是永久性故障，仍有一定的缺陷。目前的重合闸装置多采用定时间间隔重合闸，即重合闸间歇时间。如何在重合闸装置最小间歇时间的基础上整定重合闸时间，以最有效的提高系统暂态稳定性方面的研究一直受到关注。自动重合闸存在一个最佳重合时刻，然而由于系统运行方式和接线方式经常变化，因此重合闸的最佳重合时刻也是时刻变化的。如何捕捉最佳重合时刻是一个值得研究的课题。 本文借鉴神经网络和小波变换理论在电力系统中的应用，运用人工神经网络模式识别与模式分类和小波变换信号提取功能，建立了基于小波神经网络的单相重合闸的模型，并通过对一线路模型的仿真，证实了它的可行性。在此基础上，利用当地采集的信号，提出一种智能的在线捕捉最佳重合闸时刻的新方法，并通过了仿真验证。 本文的突破之处在于首次将小波神经网络技术应用于自动重合闸中，尤其是输入特征量的选择更完全的包含了各种电气量参数，较为完善。提出并验证了瞬时性故障最佳重合时刻的智能式在线捕捉新方法，满足实时需要。
梁振锋, 索南加乐, 宋国兵, 康小宁[3]2013年在《输电线路自适应重合闸研究综述》文中认为传统的自动重合闸性能不佳,因此能够提高重合闸成功率、避免重合于永久性故障的自适应重合闸的研究具有重要意义。对永久性故障和瞬时性故障的概念进行了讨论,以故障点电流是否为零来界定永久性故障和瞬时性故障。指出影响重合成功的因素主要是故障性质,但还受重合闸时序的影响,因而自适应重合闸应包括故障性质判别和重合闸时序的优化两个方面内容。分别总结评述了单相自适应重合闸、叁相自适应重合闸以及同杆并架平行双回线路自适应重合闸的研究现状。展望了自适应重合闸的研究前景。
程玲[4]2007年在《超（特）高压输电线路单相自适应重合闸的技术研究》文中提出单相自适应重合闸技术能在故障后识别故障性质,避免永久性故障下重合给电力系统及电力设备带来又一次严重的冲击,其关键是在重合闸前准确识别故障性质。本文分析故障电弧特性对故障相电压的影响,利用离散小波分析提取其高频暂态分量,通过比较其高频分量谱能量的差异,分别提出了识别带与不带并联电抗器超(特)高压输电线路故障性质的判据。为了抑制重合过电压,本文分析了并联电抗器补偿方式、补偿度及重合闸实施时间对重合过电压的影响。基于可控并联电抗器对改善线路传输功率及抑制过电压的优势,其在超(特)高压电网上的应用已成必然。本文建立了磁饱和式可控电抗器模型,研究了其可控性,以及较固定电抗器抑制重合过电压的优越性。
曹芬[5]2010年在《高压输电线路自适应重合闸技术研究》文中研究说明可靠的自适应重合闸技术不仅能提高系统的供电可靠性,而且对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义。针对目前带并联电抗器的高压输电线自适应重合闸技术中存在的判定结果不准确,判定时间过长的问题,论文通过理论分析和仿真模拟从以下几个方面展开了深入的研究和探讨:本文推导了自适应单相重合闸的电压幅值判据和电压相位判据,从推导过程中分析得出了不同故障性质情况下断开相恢复电压的不同特性,以及各种因素对判据的影响和判据的适用范围。为了进一步认识不带并联电抗器线路在自适应单相重合闸期间断开相恢复电压的潜在特性,本文利用分布参数模型推导得出了断开相端电压的精确表达式,并详细对比分析了其中的电磁耦合电压分量和电容耦合电压分量以及与之相联系的各种因素,为提出准确可靠的不带并联电抗器线路自适应重合闸判据作了可靠的参考依据。由于目前的高压输电线路大部分都带有并联电抗器和中性点小电抗器以补偿线路的电容电流,所以本文利用拉普拉斯频域分析法详细地分析了带并联电抗器线路自适应单相重合闸期间断开相恢复电压的暂态特性。由于并联电抗器的存在,其初始储能的作用使得断开相端电压上不再仅含有工频分量。对于瞬时性故障,故障消失后,断开相端电压中不仅含有由工频电源激励产生的工频分量,还含有由并联电抗器初始储能作用产生的自由振荡分量;而对于永久性故障,故障点一直存在,并联电抗器的初始储能会通过过渡电阻对地放电并迅速衰减至零,所以其断开相端电压上不含自由振荡分量,而只含有工频分量。基于不同故障性质下断开相端电压暂态特性的这一差别,本文提出了一种新的算法来区分故障性质。该方法的基本原理就是对断开相端电压在一个工频周期内进行积分或延迟积分,消除工频分量,保留自由分量,从而区分故障性质。该判据操作简单,判定时间快,可靠性高,区分度大,其性能完全不受过渡电阻、积分起始时刻、自由分量初始相位和整次谐波的影响。考虑到220～500kv线路断路器具有分相操作的特点和微机保护具有故障选相的能力,这使得自适应分相重合闸成为了可能。通过理论定性分形和对实际线路的大量仿真发现,自适应重合闸期间,线路跳开多相与线路跳开单相时,跳开相端电压上的特性类似,都是含有工频分量和自由振荡分量,于是本文将提出的自适应单相重合闸新拍频判据推广到自适应分相重合闸中,并通过大量的EMTP仿真和数据计算验证了判据在自适应分相重合闸应用中的可行性和可靠性。至此,本文提出的新拍频判据将自适应单相重合闸和自适应分相重合闸统一起来,完全打破了分不同故障类型来判定故障性质的模式。
梁林[6]2016年在《输电线路最佳重合闸方法研究》文中认为随着电网的发展,输电线路对重合闸提出了新的要求。兼具自适应重合闸与捕捉最佳重合时间特点的最佳重合闸成为继电保护研究的热点。最佳重合闸不仅保障合闸前能准确识别故障性质、确定熄弧时刻,而且进一步提高电力系统暂态稳定裕度。本文围绕最佳重合闸的两个关键技术：自适应重合闸与最佳重合时间展开研究。故障性质识别与熄弧时刻捕捉是自适应重合闸的核心内容。针对输电线路故障主要表现为单相接地故障的特点,本文研究了输电线路单相自适应重合闸技术。首先,研究了线路发生单相接地故障时故障电弧动态特性,利用EMTP仿真获取了反映电弧复杂变化的电弧特征曲线与故障相端电压波形。其次,分析了带并联电抗器补偿的输电线路发生单相接地故障时故障相端电压的变化特征,给出了自由分量频率的计算公式。利用Hilbert变换提取故障相端电压包络。包络分析表明,故障相端电压包络值变化的复杂度能够准确反映出故障性质与熄弧状态,提出基于故障相端电压包络分析的自适应重合闸方案。仿真验证了所提方案的准确性与可靠性。最后,针对不带并联电抗器补偿的输电线路,分析了故障相端电压出现直流偏置现象的原因。考虑到故障后系统传输功率中含有零序分量,计算线路侧瞬时零序功率。然后,研究瞬时性与永久性故障时瞬时零序功率频率成分,依据瞬时性故障熄弧后瞬时零序功率出现基频分量的现象,提出了基于瞬时零序功率分析的单相自适应重合闸方案。最佳重合时间保证重合闸操作能够最大程度上阻尼系统的振荡,有利于电网的稳定运行。本文研究了重合闸操作时序对电网暂态稳定性的影响,确定了永久性与瞬时性故障时线路最佳重合时间计算方法,制定了最佳重合时间与自适应重合闸的配合策略。
白维祖[7]2008年在《超高压输电线路自适应单相重合闸的判据研究》文中研究指明超高压输电线路的故障大部分是瞬时性故障,采用自动重合闸技术能够极大地提高供电的可靠性和系统的稳定性。但是重合于永久性故障对系统的稳定性和电气设备带来的危害将比正常状态下的短路更为严重,虽然可以选择重合闸时间,改善重合于永久性故障对系统稳定性的影响,但重合于永久性故障对设备的冲击是不可避免的。为了消除重合于永久性故障对电力系统的危害,应该判断故障的类型,实现自适应重合闸。本文围绕自适应重合闸,对故障产生前后故障相的电压信号进行分析,以寻找永久性故障和瞬时性故障的判据。主要工作如下:1)广泛阅读自适应单相自动重合闸的相关着作和论文,了解自适应单相自动重合闸的国内外研究现状,系统地进行了研究分析,找到问题的关键。2)分析超高压输电线路上发生单相瞬时性故障或永久性故障时电气量的变化过程,同时结合国内外的研究成果,对电弧的燃烧特性、一次电弧、二次电弧、电弧熄弧时刻、故障相的恢复电压等几个不同的故障后暂态及稳态的变化阶段做进一步的研究与分析。3)对现有自适应重合闸判据进行分析研究,发现存在的问题。总结出无并联电抗器补偿的输电线路单相自适应重合闸的综合判据与提出超高压带并联电抗器输电线路单相自适应重合闸故障的电压判别方法。4)利用ATP-EMTP对所得的结论进行分析验证。ATP-EMTP仿真试验表明,所提出判别方法可以有效可靠地实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。5)介绍重合闸装置硬件与软件的设计思想和要求,以及各个硬件电路和各功能模块程序的流程图。6)对本论文进行了总结,提出该研究方向需要更进一步做的研究工作。
赵一[8]2008年在《500千伏同杆双回线路重合闸方案的研究》文中提出随着电网容量的增加,为了减少出线走廊,500kV及以上电压等级的线路采用同杆并架双回线的情况越来越多,由于线间距离较近,除了单回线故障外,两回线之间也会出现跨线故障。传统的重合闸方式由于不能识别线路瞬时故障与永久故障,重合于永久故障时可能会对系统造成较大的冲击。当线路发生故障,健全相对故障跳开相存在电容耦合电压,瞬时故障时,电容耦合电压较高;永久故障时,线路对地电容放电,电容耦合电压很低。对于两侧系统主要依靠双回线联系时,理想的跳闸方式是在故障时只切除故障相,与常规重合闸不同的是两相故障跳两相而非叁相,即将非故障相保留下来继续运行,并进行重合闸。这种跳闸方式可最大限度地保持系统两端在重合闸周期内的联系,并有更多的起动重合的机会。本文将在比较分析常规重合闸的基础上,论述所提出的500kV同杆双回线自适应重合闸方案的可取之处,并结合线路保护方案和光纤通道问题,对同杆双回线自适应重合闸配置方案做出说明,并分析了重合闸策略:同名相优先重合且可以同时重合;多相故障线路的超前相优先重合;超前相优先重合等。在分析平行双回线跳开线路端电压特征的基础上,得到了识别永久故障与瞬时故障的方法,其中包括无并联电抗器时的端电压判据、有并联电抗器时的端电压判据、相间不接地非永久性故障判据和附加判据,并用仿真实验做了有力的验证。鉴于永久性故障和瞬时性故障的情况下,电弧电压的变化是存在差异的。在分析了故障电弧特性的基础上,本文即根据故障跳开相两侧的实测的奇次谐波的含量来确定是否熄弧,由此得到了熄弧判据,从而确定合适的合闸时刻,这区别于常用的整定一固定的时间延时来合闸的方法。文中建立了电弧模型,采用ATP-EMTP、PSCAD-EMTDC、MATLAB等软件对不同参数的线路做了仿真,其中包括长线路、短线路、带有并联电抗器和不带并联电抗器等情况。本文还研究了自适应重合闸的配置逻辑,从整体上分析了自适应重合闸的工作逻辑及其退出时常规重合闸的工作情况。本方案配置合理,便于运行维护;最大限度的维持了故障期间系统的联系,在尽量减少对系统再次冲击的前提下,增加了重合成功的机会。
陈诚[9]2015年在《高压输电线路自适应重合闸研究与开发》文中研究指明目前,我国高压输电线路普遍使用自动重合闸,在一定程度上能够提高供电可靠性,但当重合于永久性故障或者瞬时性故障二次电弧未熄灭时,会导致重合失败而给电力系统带来二次冲击。因此,在重合闸动作前能够确定故障性质和熄弧时间的重合闸方式即自适应重合闸就显得特别重要。本文从输电线路单相接地故障相端电压特征、故障性质识别、瞬时性故障二次电弧熄灭时间确定以及重合闸装置实现方案四方面对自适应重合闸技术展开研究。首先,分析了高压输电线路故障电弧特点,给出了高压输电线路一次电弧和二次电弧数学模型,利用ATP-EMTP的TACS以及MODELS语言搭建了输电线路瞬时性故障及永久性故障的仿真模型,研究了瞬时性故障和永久性故障的故障相端电压特征。其次,利用局部均值分解自适应地将故障相端电压信号分解成若干个具有物理意义的纯调频分量,提取故障电压特定频段信号,避免高频信号及噪声对故障分析的干扰;依据瞬时性与永久性故障断路器跳开后高压输电线路端电压局部极值个数的区别,判别故障性质。理论分析和仿真结果表明,该方法能准确识别故障性质。再次,为了进一步提高重合闸的成功率与缩短停电时间,分析了高压输电线路瞬时性故障二次电弧与恢复电压阶段故障相端电压的频率特征,利用小波提取特定频段的电压信号,根据两电压阶段能量函数比值的区别来确定熄弧时间,并给出了基于熄弧时间的自适应重合闸方案,能够在一定程度上缩短停电时间。最后,提出了基于DSP的高压输电线路自适应重合闸装置的总体设计方案,完成了数据采集、数据处理、数据存储和系统控制等部分的硬件设计,开发了数据采集、处理、串口通讯、人机界面等主要软件功能模块。
齐亮[10]2008年在《同杆双回线自适应重合闸的研究》文中研究表明同杆并架双回线作为一种占用输电走廊窄、输送容量大的输电技术在我国超高压电网中得到了越来越多的应用。同杆双回线的自动重合闸大多沿用单回线的常规重合闸方式,因此不可避免的会出现重合于永久性故障相的情况。对同杆双回线而言,当重合于两回线间永久性跨线故障时,可能会导致两回线全部跳开,重合闸闭锁,这将对系统运行的稳定性造成极大的危害。针对常规自动重合闸的上述缺陷,国内学者提出单回线自适应自动重合闸的概念,即在重合前对跳开相故障性质预先判断,瞬时性故障时允许重合,永久性故障则闭锁重合闸,从而避免了重合于故障给系统带来的不利影响。如果能够将自适应重合闸原理应用于同杆并架双回线上,其对提高系统供电可靠性和运行的安全稳定性的贡献是毋庸置疑的。同杆并架双回线并联运行时,其中的几相因短路故障跳开后,仍然可能存在多个异名非故障相。本文通过对同杆双回线在不同跳闸方式下传输能力的研究,提出了同杆双回线最优跳闸方案,该方案可以最大程度的保留双回线跳闸后的传输能力,抑制系统的不对称分量,提高系统的稳定裕度,为重合闸等自动装置的成功动作创作了条件。软件仿真和动模实验也验证了本方案的正确性。同杆并架双回线允许重合闸的前提是切除故障后至少有两个异名相健全。因此在发生多相短路故障后,会出现需要对多个跳开相进行重合的情况。本文通过理论推导,指出故障点处的电气量对故障性质的反映最为明显,受线路运行状态的影响最小,并据此提出了基于故障点电压幅值特征的同杆并架双回线自适应重合闸判据和重合闸策略。该方法较好的解决了对不同故障类型下的跳开相故障性质进行自适应判定的问题,理论分析和仿真都表明本方法判断结果受衰减周期分量的影响很小,具有较高的可靠性。线路长度较长或者分布电容较大时,根据集中参数模型计算得到的电气量数值与实际值之间存在较大的误差,本文给出了基于均匀传输线模型的故障点电压和瞬时性故障下跳开相工频耦合电压的计算方法,该方法从原理上克服了分布电容所带来的影响,具有很高的精度,将其应用于上述保护和重合闸判据的计算将有助于提高判据的可靠性和灵敏性。
参考文献：
[1]. 广域继电保护与同杆双回线自适应重合闸技术研究[D]. 丁伟. 浙江大学. 2012
[2]. 智能式自适应单相自动重合闸的应用研究[D]. 徐子利. 广东工业大学. 2002
[3]. 输电线路自适应重合闸研究综述[J]. 梁振锋, 索南加乐, 宋国兵, 康小宁. 电力系统保护与控制. 2013
[4]. 超（特）高压输电线路单相自适应重合闸的技术研究[D]. 程玲. 华北电力大学（河北）. 2007
[5]. 高压输电线路自适应重合闸技术研究[D]. 曹芬. 浙江大学. 2010
[6]. 输电线路最佳重合闸方法研究[D]. 梁林. 湖南大学. 2016
[7]. 超高压输电线路自适应单相重合闸的判据研究[D]. 白维祖. 西安科技大学. 2008
[8]. 500千伏同杆双回线路重合闸方案的研究[D]. 赵一. 重庆大学. 2008
[9]. 高压输电线路自适应重合闸研究与开发[D]. 陈诚. 湖南大学. 2015
[10]. 同杆双回线自适应重合闸的研究[D]. 齐亮. 天津大学. 2008
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