负序相量快速算法的设计及应用(2)

菜单

A large number of simulation experiments and theoretical analysis results show that the proposed high-speed algorithm can quickly and reliably determine all kinds of asymmetric fault direction, its performance is not affected by fault resistance, system parameters, etc., has a good prospect of engineering application.

KEY WORDS：reliability； directional element； park transformation；

high speed； directional protection; fault component network

1 绪论 1

2 电力系统短路故障 3

2.1 电力系统短路故障概述 3

2.2 电力系统短路故障分析 5

2.2.1 应用对称分量及叠加原理分析短路故障 5

2.2.2 单相接地短路 8

2.2.3 两相短路 10

2.2.4 两相短路接地 12

2.3 降低电力系统短路故障及减轻故障损失的措施 15

3 方向保护基本原理 16

4 故障分量提取改进算法及电流差分滤波后的幅值相位补偿 19

4.1 故障分量的提取方法 19

4.2 滤除衰减直流分量 21

4.3 差分滤波后电流故障分量的补偿 22

5 算法 24

5.1 全波傅里叶算法 24

5.2 负序故障分量快速算法 25

5.2.1 电流负序相量幅值相位补偿 26

6 仿真测试 28

6.1 Pscad介绍 28

6.2 Pscad仿真结果与分析 31

7 结论 38

1 绪论

为了保障电力系统的稳定运行，继电保护是最有效的措施之一，具有选择性、快速性、灵敏性和可靠性的继电保护在现如今得到了广泛的应用，电力系统对继电保护的高标准、严要求极大激发了广大继电保护工作者对高速保护新方法的研究热情。所谓选择性是指系统中发生故障时，保护装置应有选择地切除故障部分，非故障部分继续运行；快速性是指当电力系统发生短路故障时，继电保护能够快速切除故障，这样可以①减少故障范围以此达到减少短路电流引起的破坏；②减少对用户的影响；③提高系统的稳定性；灵敏性是指继电保护装置有能力对保护设备可能发生的故障或不正常运行的情况作出灵敏的感受和灵敏的动作，但是保护装置的灵敏性是由灵敏系数衡量；可靠性是指对各种故障和不正常的运方式，应保证可靠动作，不误动也不拒动，即有足够的可靠。并且在这方面，方向比较保护扮演了重要的角色。

行波方向保护是传输线超高速方向保护研究的开端。行波保护是利用故障初期出现的电压行波、电流行波或者两者结合中含有的故障信息，然后下一步进行故障检测的，这样的特性使其能够在极短的时间内检出故障。早期的行波保护装置遇到的主要问题是快速性和可靠性之间如何取舍的矛盾。比如在规定的动作时间内，如果行波保护无法区分故障、雷击和操作等干扰，就会导致行波保护的误动作。人们根据行波在系统中多次折反射而形成高频暂态量，提出了高频暂态类方向保护。从本质上来讲，行波保护及高频暂态保护都是以行波方程为基础，它们的准确性及可靠性都以精确提取暂态量特征为前提。这使得行波保护及高频暂态保护对系统参数敏感，并受故障起始角及传感器频宽的限制；另外一方面，由于行波保护是单侧电气量的保护，所以在作为直流线路的主保护的应用中比较广泛,另外行波的保护范围需要通过定值整定来确定,且行波保护不能反应于高阻接地故障。