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噪声扰动下高鲁棒性的扇形电流差动保护研究
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作者 曾琦 张皓 +1 位作者 何川 黄孝兵 《电子测量技术》 北大核心 2025年第8期1-9,共9页
在规模化分布式能源接入的新型电力系统背景下,电流差动保护作为保障电网安全运行的关键技术,但其动作可靠性会受限于信息传输和保护判据两方面影响。现有关于电流差动保护研究中往往忽视了信息传输扰动这一因素,这可能导致保护动作性... 在规模化分布式能源接入的新型电力系统背景下,电流差动保护作为保障电网安全运行的关键技术,但其动作可靠性会受限于信息传输和保护判据两方面影响。现有关于电流差动保护研究中往往忽视了信息传输扰动这一因素,这可能导致保护动作性能下降甚至失效。基于ρ平面理论,深入分析了高斯白噪声和脉冲噪声构成的复杂噪声扰动对电流差动保护动作特性的影响,并提出了一种具有噪声鲁棒性的新型扇形电流差动保护判据。该扇形判据能够灵活设置线路无故障时两端电流的最小相位差∅op和最小幅值比R以实现动态制动区域,有效提高了系统在噪声扰动下的抗干扰能力和动作可靠性。通过理论分析和仿真验证,与传统圆形判据相比,所提扇形判据在不同信噪比条件下均展现出优越的抗误动和抗拒动性能,在较低信噪比(30 dB)的复杂噪声扰动下,扇形判据相比传统判据误动率下降约50%,并可以保证误动率和拒动率均远小于10^(-5),可为新型电力系统中电流差动保护提供一种更具鲁棒性的解决方案,对于保障新型电力系统的安全稳定运行具有重要的理论和实际意义。 展开更多
关键词 配电网 电流差动保护 ρ平面 扇形判据 噪声扰动
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基于5G无线通信的配电网电流差动保护系统设计 被引量:2
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作者 冯兴隆 孔锋峰 +2 位作者 霍凯龙 周国华 赵舫 《电测与仪表》 北大核心 2025年第1期116-123,共8页
以快速实现配电网电流保护,避免出现误动或拒动问题为目的,设计基于5G无线通信的配电网电流差动保护系统。随着5G通信技术的发展,其特有的高可靠性、超低时延等特性,使其成为配电网差动保护的理想通信方式。通过对5G网络构建切片,可以... 以快速实现配电网电流保护,避免出现误动或拒动问题为目的,设计基于5G无线通信的配电网电流差动保护系统。随着5G通信技术的发展,其特有的高可靠性、超低时延等特性,使其成为配电网差动保护的理想通信方式。通过对5G网络构建切片,可以使5G端到端平均时延达到10 ms以内,可有效满足配电网的差动保护需求。数据采集模块通过电流互感器采集配电网两侧各相电流与零序电流信息,将采集到的信息传输至差动保护模块,根据数字信号处理(digital signal processing,DSP)控制器运算的差动保护动作,判据完成配电网电流差动保护与相关自动化功能;对时模块接收北斗/GPS卫星对时,以此辅助变电站与开闭所两侧差动保护模块同步采样。5G CPE(central processing element)通信模组利用5G无线通信网络,通过集中式的网络切片跨区域映射的网络架构实现数据的传输与收发。在配电网产生区域故障的条件下,两个差动保护模块内的差动保护逻辑分别动作,保护动作出口,完成配电网电流差动保护。实验结果显示,文中系统的全部测试结果均达到预期测试的目标,并且在过渡电阻值较高的条件下,该系统仍然以较快的速度准确完成动作。 展开更多
关键词 5G无线通信 电流差动保护 动作判据 网络切片 跨域映射
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变压器差动保护中电流互感器饱和的综合判据 被引量:12
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作者 刘玉东 王增平 张志梅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第18期87-90,共4页
针对电流互感器(TA)饱和对变压器差动保护造成的不利影响,总结分析了常用的谐波制动法、时差法和附加制动区法这3种TA饱和识别方法的优缺点,在时差法或附加制动区法作为主判据的基础上,以谐波制动法的判别结果作为必要条件提出了变压器... 针对电流互感器(TA)饱和对变压器差动保护造成的不利影响,总结分析了常用的谐波制动法、时差法和附加制动区法这3种TA饱和识别方法的优缺点,在时差法或附加制动区法作为主判据的基础上,以谐波制动法的判别结果作为必要条件提出了变压器差动保护中TA饱和的综合判据。该判据提高了TA饱和的识别率,且在TA饱和延时闭锁差动保护期间可以对变压器区内故障做出快速反应。作者还提出了在静模试验中校验TA饱和判据的新方法,可以不依赖于动态模型进行程序调试,最后通过动模试验验证了该判据的可行性。 展开更多
关键词 TA饱和 谐波制动法 时差法 附加制动区法 综合判据 差动保护
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适用于新能源外送混合多馈入系统差动保护新方案
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作者 高淑萍 李晓芳 +2 位作者 宋国兵 郑瀚 段云青 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期136-148,共13页
为保证光伏、风电等新能源进一步适应远距离输送、多落点集中的场景,搭建包含电网换相换流器-电压源换流器(LCC-VSC)和电网换相换流器-模块化多电平换流器(LCC-MMC)的新型混合直流多馈入电力系统,针对由新能源直流多馈入引起的故障分量... 为保证光伏、风电等新能源进一步适应远距离输送、多落点集中的场景,搭建包含电网换相换流器-电压源换流器(LCC-VSC)和电网换相换流器-模块化多电平换流器(LCC-MMC)的新型混合直流多馈入电力系统,针对由新能源直流多馈入引起的故障分量判据区内高阻拒动和全电流判据灵敏度下降问题,基于不同的交流线路故障,提出消除直流馈入分量和负载电流的交流系统电流差动保护优化方案。在PSCAD/EMTDC上进行仿真输出故障数据,利用Matlab对故障数据进行处理和验证保护算法,仿真结果证明:与传统保护方法相比,改进后的方案能区分区内外故障并正确动作,在区内高阻接地时也能可靠动作,具有灵敏度高、耐过渡电阻能力强和不受分布电容影响等特点。 展开更多
关键词 混合多馈入系统 可再生能源 交流线路 电流差动保护 直流输电技术 故障分量判据 灵敏度
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一种灵敏可靠的输电线路电流差动保护判据 被引量:10
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作者 王海港 董新洲 薄志谦 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期90-93,99,共5页
在对现有输电线路电流差动保护判据研究的基础上, 提出了一种归一化电流差动保护判据。在对模拟量进行归一化处理的基础上,利用归一化的模拟量相量之和作为差动量,相量之差作为制动量,进行差动比较,从而给出故障判别结果。与现有电流差... 在对现有输电线路电流差动保护判据研究的基础上, 提出了一种归一化电流差动保护判据。在对模拟量进行归一化处理的基础上,利用归一化的模拟量相量之和作为差动量,相量之差作为制动量,进行差动比较,从而给出故障判别结果。与现有电流差动保护判据相比,在保证区外故障不误动的同时能显著提高区内故障的灵敏度。当采用故障分量进行差动比较时,该判据具有更优良的动作性能。文章从理论分析与仿真实验的角度给出了该判据的适用范围,验证了其正确性。 展开更多
关键词 输电线路 电流差动保护 归一化 保护判据 电力系统
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多判据综合的变压器差动保护 被引量:5
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作者 杨经超 尹项根 +3 位作者 陈德树 李晓华 熊德勇 任岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期66-71,共6页
针对目前变压器差动保护存在的不足,提出了多判据综合的变压器差动保护方案。由采样值差动判据、虚拟三次谐波制动及二次谐波制动相量差动判据、故障分量虚拟三次谐波制动相量差动和故障分量采样值差动等判据综合构成的变压器差动保护,... 针对目前变压器差动保护存在的不足,提出了多判据综合的变压器差动保护方案。由采样值差动判据、虚拟三次谐波制动及二次谐波制动相量差动判据、故障分量虚拟三次谐波制动相量差动和故障分量采样值差动等判据综合构成的变压器差动保护,能使变压器差动保护的性能得到较大提高。动态模拟试验表明,所开发的多判据综合的变压器差动保护装置对绝大多数内部故障,动作时间在6ms、12ms、16ms左右。在最小方式下,轻微匝间短路,能可靠跳闸,发跳闸令时间小于或等于22ms。带匝间故障空投变压器,发跳闸令时间在25ms左右。区外故障及无内部故障时空投变压器,保护不误动。 展开更多
关键词 变压器 差动保护 判据综合 虚拟三次谐波 继电保护 电网 电力系统
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基于CT饱和综合判据的变压器差动保护的研究 被引量:12
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作者 刘玉东 王增平 +1 位作者 张志梅 张龙 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第17期1-4,21,共5页
介绍了一种新型的基于CT饱和综合判据的变压器比率制动差动保护方案。首先,分析了比率制动差动保护的原理及算法;其次,在分析了谐波制动法、时差法和附加稳定区法的基础上,得出了新型的CT饱和综合判据并分析了其优点;再次,给出了基于CT... 介绍了一种新型的基于CT饱和综合判据的变压器比率制动差动保护方案。首先,分析了比率制动差动保护的原理及算法;其次,在分析了谐波制动法、时差法和附加稳定区法的基础上,得出了新型的CT饱和综合判据并分析了其优点;再次,给出了基于CT饱和综合判据的变压器差动保护的数值计算方法,可有效减轻CPU的负担,从而使程序运行更稳定;最后利用动模试验验证了基于CT饱和综合判据的比率制动差动保护的可靠性与快速性,并且验证了它在CT饱和延时闭锁差动保护期间可以快速反应变压器区内故障。 展开更多
关键词 变压器差动保护 CT饱和 CT饱和综合判据 递推式快速傅里叶变换
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输电线路综合电流差动保护方案的研究 被引量:4
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作者 张宁 董新洲 +1 位作者 薄志谦 A.KLIMEK 《电力科学与技术学报》 CAS 2007年第4期16-19,共4页
根据实现差动保护功能所需信息类型的不同,提出分相电流差动和综合电流差动的新分类方法,并列举已有的综合电流差动保护方案.在对已有方案的性能评估和分析基础上,给出负序电流与正序电流故障分量相配合的综合电流差动新原理.理论分析和... 根据实现差动保护功能所需信息类型的不同,提出分相电流差动和综合电流差动的新分类方法,并列举已有的综合电流差动保护方案.在对已有方案的性能评估和分析基础上,给出负序电流与正序电流故障分量相配合的综合电流差动新原理.理论分析和EMTP仿真表明,该方案可以对各种类型的区内故障灵敏动作. 展开更多
关键词 综合电流 电流差动保护 灵敏系数
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含DG配网充分式优选制综合电流幅值差动保护 被引量:21
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作者 朱妍 陆于平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期68-74,共7页
为减轻对配网通信同步的依赖、增强配网保护经济性,提出'充分式'电流幅值差动保护思想。综合利用多类电流幅值信息包括全电流、序电流、电流幅值变化量等构造优选制综合电流比幅判据。通过分析系统内角差、分布式电源(distribut... 为减轻对配网通信同步的依赖、增强配网保护经济性,提出'充分式'电流幅值差动保护思想。综合利用多类电流幅值信息包括全电流、序电流、电流幅值变化量等构造优选制综合电流比幅判据。通过分析系统内角差、分布式电源(distributed generation, DG)端电压降、过渡电阻、故障类别等因素对判据的灵敏性的影响,发现综合判据比单一使用全电流判据具有更好的耐DG端压降能力和抗过渡电阻能力,对于对称故障具有较好的自适应性。通过仿真验证综合判据的有效性。 展开更多
关键词 含DG配电网 充分式幅值差动保护 优选制电流比幅判据 灵敏性分析 继电保护
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光伏T接高压配电网电流差动保护研究 被引量:19
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作者 王婷 刘渊 +3 位作者 李凤婷 贾言争 何世恩 李育强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期60-65,共6页
分析了光伏电站故障电流的特性,研究了两个目前常用电流差动保护判据应用在光伏T接线路上存在的问题。研究结果表明,传统T接线路差动保护判据不能同时满足内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性。结合光伏电源故障电流特点,提出了适合于光... 分析了光伏电站故障电流的特性,研究了两个目前常用电流差动保护判据应用在光伏T接线路上存在的问题。研究结果表明,传统T接线路差动保护判据不能同时满足内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性。结合光伏电源故障电流特点,提出了适合于光伏T接线路电流差动保护的综合判据。对改进后的判据进行了大量的仿真试验,仿真结果表明,该判据能满足区内故障时的灵敏性和区外故障时的可靠性,并且具有很强的抗过渡电阻的能力。 展开更多
关键词 光伏 T接线路 电流差动保护:综合判据
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基于行波差动原理的线路保护实用判据 被引量:22
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作者 王全 徐习东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期86-89,95,共5页
纵联电流差动保护用于长距离输电线路时,会受到分布电容电流的影响。基于输电线路的分布参数模型,分析了分布电容电流与方向电流行波传输延时的等价性,研究了传统行波差动保护的实现方式,提出一种基于行波差动原理的实用保护方案。该方... 纵联电流差动保护用于长距离输电线路时,会受到分布电容电流的影响。基于输电线路的分布参数模型,分析了分布电容电流与方向电流行波传输延时的等价性,研究了传统行波差动保护的实现方式,提出一种基于行波差动原理的实用保护方案。该方案利用同侧电流的实测值和计算值构成差动判据,在获取电流计算值时,无需进行插值计算,也不需要对侧电压信息,从而减小了计算量,降低了对采样率和通信速率的要求。ATP仿真表明,该方案能够有效地消除分布电容电流的影响。 展开更多
关键词 线路保护 行波差动保护 分布电容电流 差动判据
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交直流互联系统对电流差动保护的影响分析及对策 被引量:7
12
作者 申洪明 黄少锋 费彬 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期1-6,29,共7页
理论分析了交直流互联系统中仅发生交流侧故障时直流系统等值工频变化量电流的特性,然后分别探讨了,直流馈入对与直流系统直接相邻的,输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的影响。研究表明仅发生交流系统故障时,对稳态量电流... 理论分析了交直流互联系统中仅发生交流侧故障时直流系统等值工频变化量电流的特性,然后分别探讨了,直流馈入对与直流系统直接相邻的,输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的影响。研究表明仅发生交流系统故障时,对稳态量电流差动保护影响相对较大,容易引起保护的拒动,然后提出了一种仅基于幅值判据的应对措施。最后基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了上述结论的正确性。 展开更多
关键词 交直流互联系统 等值工频变化量电流 差动保护 幅值判据
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负荷电流对电流差动保护动作性能影响的分析 被引量:16
13
作者 高厚磊 江世芳 《继电器》 CSCD 1999年第1期14-16,共3页
在线路电流差动保护中,向量差动动作判据获得了较为广泛的应用,但其动作性能并非令人满意。本文就负荷电流对这种判据产生的不利影响进行理论分析。
关键词 负荷电流 电流差动保护 动作判据 线路保护
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快速识别转换性故障的变压器差动保护新判据 被引量:1
14
作者 杨青 郑涛 +2 位作者 肖仕武 黄少锋 刘万顺 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第20期61-64,107,共5页
电流互感器饱和是影响变压器差动保护可靠性的重要因素之一。传统的带比率制动特性的变压器差动保护在一定程度上提高了防止区外故障时保护误动的能力,但是如何及时处理区外转区内故障时保护的快速开放成为新的问题。文中提出一种简单... 电流互感器饱和是影响变压器差动保护可靠性的重要因素之一。传统的带比率制动特性的变压器差动保护在一定程度上提高了防止区外故障时保护误动的能力,但是如何及时处理区外转区内故障时保护的快速开放成为新的问题。文中提出一种简单的解除闭锁的方法,具体做法是,在选定的计算区域,利用变压器两侧电流综合负序分量的最大值与差动电流的综合负序分量进行比较,不仅能准确识别区内、区外故障,而且对于转换性故障也具有较好的识别能力。ATP仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 变压器差动保护 转换性故障 综合负序分量 电流互感器饱和
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横联差动电流方向保护闭锁措施的研究 被引量:1
15
作者 赵一 罗建 +1 位作者 鄢安河 张太升 《继电器》 CSCD 北大核心 2008年第7期6-9,14,共5页
横联差动电流方向保护是双回线的专用保护,当平行双回线只有单回线运行时必须闭锁横差保护,由于某种原因使线路本侧或对侧断路器跳开时横差保护也不应该误动。横差保护需附加若干闭锁措施才能保证不误出口。从双回线路横差保护的基本动... 横联差动电流方向保护是双回线的专用保护,当平行双回线只有单回线运行时必须闭锁横差保护,由于某种原因使线路本侧或对侧断路器跳开时横差保护也不应该误动。横差保护需附加若干闭锁措施才能保证不误出口。从双回线路横差保护的基本动作原理出发,结合动作判据,探讨了大电流接地系统同杆双回线横差保护在各种情况下闭锁的原因,并提出了一些闭锁措施,为保护的正确动作提供了理论依据。 展开更多
关键词 同杆双回线 横联差动电流方向保护 电流接地系统 判据 闭锁
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励磁变压器差动保护五次谐波闭锁新判据 被引量:1
16
作者 陈赟 杨定乾 王毅 《电测与仪表》 北大核心 2016年第3期93-98,116,共7页
励磁变压器为谐波电流含量很高的负载变压器,其比率制动特性曲线斜率低,易受谐波电流的影响,存在因变压器过励磁导致保护误动作的情况,因此,需要为比率制动辅以过励磁闭锁判据。传统的过励磁闭锁判据存在解锁延迟、解锁失败的缺陷,文中... 励磁变压器为谐波电流含量很高的负载变压器,其比率制动特性曲线斜率低,易受谐波电流的影响,存在因变压器过励磁导致保护误动作的情况,因此,需要为比率制动辅以过励磁闭锁判据。传统的过励磁闭锁判据存在解锁延迟、解锁失败的缺陷,文中提出了一种以差动电流中工频负序分量为辅助判据的新型五次谐波闭锁判据。通过MATLAB/Simulink对新旧两种判据的仿真分析,在负载为整流桥的励磁变压器系统中验证了所提新判据的有效性,解决了传统判据易受故障电流谐波分量影响的缺陷,解锁速度更快、解锁范围更广,更适用于励磁变压器这类谐波含量较高器件的比率差动保护。 展开更多
关键词 励磁变压器 五次谐波闭锁判据 工频负序过电流 比率差动保护
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基于数学形态学的电流互感器饱和识别判据 被引量:70
17
作者 林湘宁 刘沛 高艳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期44-48,共5页
利用数学形态学滤波器结合传统的时差法,实现了一种适用于差动保护的电流互感器饱和闭锁方案。由于数学形态学滤波器具有极佳的奇异点识别能力和噪声抑制能力,使得故障的发生和产生差流浪涌之间的时间差能通过多分辨率形态梯度进行实时... 利用数学形态学滤波器结合传统的时差法,实现了一种适用于差动保护的电流互感器饱和闭锁方案。由于数学形态学滤波器具有极佳的奇异点识别能力和噪声抑制能力,使得故障的发生和产生差流浪涌之间的时间差能通过多分辨率形态梯度进行实时、高精度的提取。因此,在 TA 饱和的情况下,通过合理设定该时间差的门槛值,外部故障和任何内部故障均可做到明显的区分。RTDS 仿真结果表明,该方案可有效地防止因大穿越电流引起的电流互感器饱和而造成的差动保护误动,同时可保证对于内部故障的快速反应。 展开更多
关键词 电流互感器饱和 差动保护 内部故障 TA饱和 误动 RTDS 判据 数学形态学 形态梯度 实时
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HVDC换相失败暂态特性及其对差动保护的影响分析和对策 被引量:24
18
作者 申洪明 黄少锋 费彬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期109-114,120,共7页
通过CIGRE HVDC标准测试模型,获取了直流系统换相失败时的等值工频电流与换流母线电压之间的关系曲线。推导了交直流互联系统中电流差动保护的判据表达式,并对与直流系统直接相连的输电线路的差动保护进行了分析。分析结果表明,交直流... 通过CIGRE HVDC标准测试模型,获取了直流系统换相失败时的等值工频电流与换流母线电压之间的关系曲线。推导了交直流互联系统中电流差动保护的判据表达式,并对与直流系统直接相连的输电线路的差动保护进行了分析。分析结果表明,交直流互联运行环境下发生区内故障有可能引发差动保护的拒动。提出了基于幅值判据来识别内部故障。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析的正确性和所提判据的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电 换相失败 暂态 暂态特性 等值工频电流 差动保护 继电保护 幅值判据
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逆变型分布式电源接入配电网的电流纵联保护研究 被引量:5
19
作者 施晓蓉 李谟发 周献 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期143-149,共7页
针对逆变型分布式电源(IIDG)接入的配电网,首先在新的并网规程下,分析了IIDG的故障特性,提出了故障等值模型;然后根据IIDG接入配电网故障时,线路两端故障电流的比值分布情况,指出现有电流纵联保护方案不能准确区分区内外故障与高投资的... 针对逆变型分布式电源(IIDG)接入的配电网,首先在新的并网规程下,分析了IIDG的故障特性,提出了故障等值模型;然后根据IIDG接入配电网故障时,线路两端故障电流的比值分布情况,指出现有电流纵联保护方案不能准确区分区内外故障与高投资的缺陷,提出一种主保护结合辅助保护的电流纵联保护新方案,辅助保护只需要在主保护不能正确区分区内外故障的情况下进行配置,减少了投资。最后,通过标准的IEEE 33节点线路进行仿真,验证了该方案的可行性,为大量IIDG接入配电网后的保护提供可靠的保障。 展开更多
关键词 逆变型分布式电源 电流差动保护 配电网 等值模型 保护判据
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检测故障分量的光纤纵联差动保护 被引量:4
20
作者 王晓宇 伍叶凯 黄少锋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期60-63,共4页
针对负荷电流对差动保护的影响,对故障分量电流的性质进行了分析,并对基于故障分量向量的电流差动保护动作判据进行了理论分析及EMTP仿真验证,比较得出:故障分量差动判据与传统差动判据相比,在重载线路上发生各种故障,尤其是高阻接地时... 针对负荷电流对差动保护的影响,对故障分量电流的性质进行了分析,并对基于故障分量向量的电流差动保护动作判据进行了理论分析及EMTP仿真验证,比较得出:故障分量差动判据与传统差动判据相比,在重载线路上发生各种故障,尤其是高阻接地时,能够大大提高差动保护的灵敏度。 展开更多
关键词 电流差动保护 动作判据 故障分量
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