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作为高压输电线路的主保护,传统相量形式的电流差动保护性能优异,但对线路两侧数据同步提出了很高要求,由于配网中的线路繁多,不可测分支更是难以盛数,因此,相量差动保护无法在配电网中推广应用。与之相比,电流幅值差动保护则不需要严格同步对时,是解决有源配网保护选择性问题的有效手段之一。但现有幅值差动保护的动作性能仍有较大提升空间,特别是针对含多分支不可测支路的有源配电网,亟待研究出性能更为优异的幅值差动保护判据。
为此,本文首先针对配电网中的不含不可测分支的或不可测分支近似可以忽略的重要干线,在分析有源配网线路两侧电流幅值差异的基础上,为应对常规幅值电流差动判据耐CT饱和性能不足的问题,构造复式比例幅值电流差动判据。仿真结果表明,在含逆变型DG的有源配网中,本文所提新型幅值电流差动判据的动作性能良好,实现了弱同步条件下有源配网的保护目标。
实际上,配网中绝大多数线路之间会接有不可测负荷分支。传统的电流幅值差动保护是在不显著依赖两端数据同步的前提下解决有源配电网保护选择性问题的有效手段之一,但其动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。此外,需要注意的是,线路中所接的不可测分支往往含有大量的动态负荷,如感应电机等电机型负荷。本文秉承由浅入深的研究思路,先将不可测分支视为静态负荷进行研究。为此,首先着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量的幅值之差,分别构成制动量和动作量,提出一种新型电流幅值差动保护判据。仿真结果表明,所提判据能适应不同的不可测分支接入容量。
当考虑不可测分支为以感应电机为主的大容量负荷时,现有的幅值差动保护判据难以同时满足保护的安全性和灵敏性。为解决以上难题,分析了感应电机的故障电源效应,从机理上揭示了含感应电机型不可测分支的线路故障前后两侧电流幅值的变化规律。在此基础上,提出一种应对感应电机型不可测分支的新型幅值差动保护判据:利用故障前后线路两侧电流幅值之差,分别构成制动量和动作量,并且制定了自适应动作特性曲线,解决了由于感应电机反充电流造成的区内高阻故障和区外严重故障的辨识困难问题。仿真结果表明,该判据可有效规避感应电机接入线路导致保护误动的风险,并且在此前提下,具有保护区内全线100Ω的耐受过渡电阻能力。
为此,本文首先针对配电网中的不含不可测分支的或不可测分支近似可以忽略的重要干线,在分析有源配网线路两侧电流幅值差异的基础上,为应对常规幅值电流差动判据耐CT饱和性能不足的问题,构造复式比例幅值电流差动判据。仿真结果表明,在含逆变型DG的有源配网中,本文所提新型幅值电流差动判据的动作性能良好,实现了弱同步条件下有源配网的保护目标。
实际上,配网中绝大多数线路之间会接有不可测负荷分支。传统的电流幅值差动保护是在不显著依赖两端数据同步的前提下解决有源配电网保护选择性问题的有效手段之一,但其动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。此外,需要注意的是,线路中所接的不可测分支往往含有大量的动态负荷,如感应电机等电机型负荷。本文秉承由浅入深的研究思路,先将不可测分支视为静态负荷进行研究。为此,首先着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量的幅值之差,分别构成制动量和动作量,提出一种新型电流幅值差动保护判据。仿真结果表明,所提判据能适应不同的不可测分支接入容量。
当考虑不可测分支为以感应电机为主的大容量负荷时,现有的幅值差动保护判据难以同时满足保护的安全性和灵敏性。为解决以上难题,分析了感应电机的故障电源效应,从机理上揭示了含感应电机型不可测分支的线路故障前后两侧电流幅值的变化规律。在此基础上,提出一种应对感应电机型不可测分支的新型幅值差动保护判据:利用故障前后线路两侧电流幅值之差,分别构成制动量和动作量,并且制定了自适应动作特性曲线,解决了由于感应电机反充电流造成的区内高阻故障和区外严重故障的辨识困难问题。仿真结果表明,该判据可有效规避感应电机接入线路导致保护误动的风险,并且在此前提下,具有保护区内全线100Ω的耐受过渡电阻能力。