基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案
视在阻抗角失步解列判据的改进研究
。 ｌ Ａ Ｎ 、 ＾ ， Ａ Ｎ 。 Ｊ Ｉ ｓ Ｈ ｕ
０
ｌ ｌ ＿ ＿
＇ ｌ ｌ ｌ ｌ一
统是否失步 ，该判据能够准确判断功角摆开１ ８ ０ 。 的 时刻 ， 但是不能判断振荡中心的位置 。 本文研究的 视 在 阻抗 角失 步解 列 判 据 是 利 用解 列 装 置 安 装 处 测量的电压与电流之间的相位角随等值 电势功角 差 的正 向渐增或负 向渐减 而变化 的规律来判断系 统 的振荡情况 ， 当振荡中心分别在测量装置 的正反 方 向时 ， 相位角会有不同的变化规律 ， 因此该判据 可以有效地判别失步中心的方向。并利用有功功率 过零２ 次来正确检测失步振荡周期 ，以及通过周期 无功积分来判别失步 中心是否落在本线路上。
（ １ ）
：
２ ｉ ｎ （ 要） 。 ｊ
（ ２ ）
式中 ： 、 应 ： 为两等值机 的电势 ， Ｖ ； ６ 为两等值 电势
和 应 ｚ 之 间 的 功 角 差 ， 度 ； ： ａ ｒ ｃ ｔ ａ ｎ （
要， 度。
） ＝ 号 ＋
将装置安装处的测量阻抗看作视在阻抗 ， 测量
角为 ， 度； Ｍ为振荡 中心 ， 指在失步运行 中， 任一振 荡角度下失步断面联络线上电压最低点 。为分析方 便， 通常假设两等值 电势 的幅值相等 以及全系统 的
阻抗角 目 同， 恒定 不变 。
Ｅ ２ ＝ Ｅｌ ｅ
一
由图２ 看出， 当功角在０ 。 ３ ６ ０ 。 内变化时 ， 视在阻
现今 的失 步解列 装 置基本 上都 是通 过测 量视 在
阻抗最小值或振荡电压幅值的最小值来捕捉振荡 中
心． 当确定振 荡 中心位 于解列装 置所 保护 的范 围内 ， 才 实施 解列 ㈣。
特高压输电线路故障特性研究及断路器失灵保护的改进
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·141·文章编号：2095－6835（2016）18－0141－01特高压输电线路故障特性研究及断路器失灵保护的改进魏雪梅（南京供电公司，江苏 南京 210000）摘 要：作为整个电力系统的主动脉，保障高压输电线路安全、平稳运行是最重要的。
断路器的失灵保护也是电网中的重要组成部分。
但是，如果断路器失灵保护有拒动或者勿动的现象，就会给整个电网造成严重的损失。
为了消除拒动、勿动的隐患，就需要改进它。
分析了高压输电线路故障的原因和类型，对保障电网运行的断路器失灵保护提出了改进措施，以期为日后的相关工作提供参考。
关键词：输电线路；故障研究；断路器；失灵保护中图分类号：TM755 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.18.141 随着社会经济的发展，对电力能源的需求不断提高。
高压输电线路作为整个电网的主动脉，能够安全、平稳运行是十分重要的。
但是，高压输电线路的架设环境复杂多变，往往架设在高山和偏远地区。
电力系统中直接关系到电网平稳运行的还有高压断路器，它是连接高压电网与高压主设备的重要组成部分。
在运行过程中，断路器会出现缺项运行的三项合闸不成功或者跳闸不成功的情况。
1 高压输电线路故障原因统计随着我国电力通信和计算机技术的发展，输电线路中现有的继电保护措施基本能够保障线路的正常运行，但是，高压输电线路架设在高山和偏远地区，许多外力因素并不是继电保护装置能够预测的。
这就需要工作人员分析外力造成的故障原因，有针对性地找出解决措施。
表1是某电力企业分析高压输电线路故障原因后的统计结果。
表1 高压输电线路故障原因统计表故障原因率/（%）自然外力 人为外力 设备问题50% 25% 25%雷击 其他95% 5% 从表1中可以明显看出，人为外力、设备为题和自然外力是造成高压输电线路故障的三大原因。
基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案
停留的时间在一定 的 时 限 范 围 内 ! 则当短路故障切 除后 ! 装置测得的相 位 角 轨 迹 和 失 步 穿 越 轨 迹 比 较 类似 " 短路故障切除后极易造成装置误判 "
由此可以得出结论 % 只要 E 短路 电流 中 6 , "! 就存在非周期分量 " 由于三相电压的初 相角 互 差 ! 因此三相 短 路 时 至 少 有 两 相 电 流 中 存 在 非 周 * / " 8 期分量 ! 而系统失 步 运 行 时 ! 三 相 对 称! 既没有零序 零序电流 ) 负序电压 ) 负序电流 ! 也没有非周期 电压 ) 电流分量 " 可以 证 明 ! 失步振荡时线路上电流的有效值曲 线在每一个振荡周 期 内 都 是 凸 函 数 曲 线 ! 满足凸函 数规律 %
# 引言
随着 中 国 特 高 压 电 网 的 进 一 步 发 展 ! 区域电网 *+ " 当联 络线 之间的电气联系主要是特高压联络线 * /+ 发生事故时 ! 电 网 的 安 全 会 受 到 严 重 威 胁* "目前 防止因事故扩大造成全网崩溃的最基本方法是从失 2 I %+ 步断面将失步系统解列 * " 在特高压电压等级下 ! 失步解列 装 置 的 不 正 确 动 作 将 给 系 统 带 来 极 大 危 害" 现有的基于相位角原理的失步解列装置对于 但由于 ! " ": ; 及 以 下 电 压 等 级 线 路 是 适 用 的! 交流特高压线路一 次 时 间 常 数 较 大 ! 在某 *" " ": ; 些三相短路故障情况下 ! 易造成过渡过程相对较长 ! 故障切除时装置测得的相位角轨迹和失步穿越轨迹 因此在短路故障切除后会造成装置误动 " 比较类似 ! 尽管目前对 于 单 回 线 *" " ": ; 交流特高压试 验输电线路 ! 失步解 列 装 置 的 误 动 不 会 造 成 严 重 后 果! 但若将来交流特高压输电线路建成双回线 ! 则有 另一回线的失步 可能在某一回线短 路 故 障 切 除 后 ! 解列装置误动 ! 从而造成整个断面开断的恶劣后果 " 这对于整个系 统 的 安 全 稳 定 运 行 极 其 不 利 " 因 此 ! 必须对其进行改进 ! 以便更好地适应特高压电网的 需求 " 本文 对 基 于 相 位 角 原 理 的 失 步 解 列 装 置 在 *" " ": ; 交流特 高 压 输 电 线 路 上 误 动 的 原 因 进 行 了分析 ! 并提出了新的失步解列判据 "
电网结构薄弱环节识别方法及应对措施研究
摘要随着特高压交直流输电的迅猛发展，我国电网规模不断扩大，电网大规模互联在极大提高能源资源配置能力和提高电力系统稳定性的同时，也给系统的同步运行带来了新的问题。
大电网局部故障可能传播至整个网络，导致电力系统连锁故障的发生。
大停电事故的频繁发生，在一定程度上反映了大电网本身结构特性存在安全隐患；现有的安全防御体系依旧不完善。
本文针对大规模电网所面临的问题，主要从脆弱线路识别，关键节点识别，主动防御方案，失步解列方案等4个方面进行了研究，主要工作包括以下四个方面：（1）基于支路势能函数建立了脆弱线路识别指标，依赖支路的动态信息提炼系统失去稳定时的关键特征量，构建可定量评价系统脆弱性的指标，考虑到系统不同运行方式和复杂多变的触发故障，所计算的脆弱性指标可能不同，采用层次分析法来解决脆弱线路评估指标的排序问题。
四川电网的计算结果表明：提出的方法能有效识别脆弱联络线，为提高连锁故障条件下电网维持稳定运行和重要用户供电提供了实施针对性措施的对象。
（2）电力系统连锁故障一般伴随着线路有功功率的大规模转移。
鉴于此，本文针对节点移除后，电网潮流转移情况给出了节点潮流转移度的概念，考虑到节点移除后可能会造成系统不连通的现象，提出了节点位置重要度的概念，同时文章借用电气耦合连接度的概念，基于以上三个指标结合多属性决策方法给出了关键节点综合性指标的排序方法。
针对华中电网某省系统应用该方法能有效识别出系统的关键节点，并通过时域仿真的方法证明了该方法的有效性。
（3）在识别出电力系统的关键节点后，通过对特定网络结构制定相应的主动防御策略，可以防止连锁故障发生或抑制连锁故障大规模传播。
在前文基础上，提出了包括节点分裂运行，省间联络线采用直流输电，以及薄弱节点附近加装SVC在内的3种策略。
并对华中电网进行仿真验证，仿真结果表明，所提策略能够有效防止华中-华北系统功角失步，保证了跨区域电网的稳定运行。
（4）归纳总结了现有失步解列措施的不足，给出了振荡中心迁移的原因，提出了离线生成解列策略表，在线决策解列方案的失步解列方案。
基于相位角原理的电力系统失步解列判据研究
况 ，Ｍ Ｃ 本 重 合 ， 此 时 通 过 动 态 模 拟 与 基
３反 方 向 （ Ｍ 间） ） 即Ａ 之 送端 （ ｌｆ ） ｆ ＞ ２ 该 状 态 如 图 ４ 此 时 潮 流 由Ｅ 沿 ， ２ 着 线 路 流 向 Ｅ ， 而 ｆ ＞ ２ 经 过 动 态 １ １ｆ。 模 拟 实 验 ， 的 变 化 每 个 周 期 都 经 过
６的大 小 变 化 ，进 而 引 起 线 路 相 位 角 的变 化 ， 经 过 动 态 模 拟 实 验 ， 中的 变 化 每 个 周期 都 经 过 ０ １０ 。 。一８ 。 ２ 正 方 向 （ Ｂ 间） ） 即Ｍ 之 受端 （ ｌｆ ） ｆ ＜ ２ 该 状 态 如 图 ３ 此 时 潮 流 由Ｅ 沿 ， ２ 着 线 路 流 向 Ｅｌ 而 ｆ ＜ ２。 经 过 动 态 ， １ｆ 模 拟 实 验 ， 的 变 化 每 个 周 期 都 经 过
１ 引言 ．
随 着 电 力 系 统 互 联 规 模 的 不 断 扩 大 ， 当互 联 系 统 间 发 生 振 荡 时 ， 如 果 没 有 有 效 的 方 法 来 进 行 识 别 和 控 制 ， 将 会 导 致 事 故 的 蔓 延 ，最 终 造 成 大 面 积 停 电 事 故 的 发 生 。 大步 时 ， 懈 列 电 网 联 络 线 足 最 举 奉 的 失 步 控 制 措 施 ，系 统 在 适 当 的 地 点 解 列 可 以 有 效 地 将 失 步 系 统 分 开 ，从 而 保 证 各 子系 统 的 稳 定运 行 。 ２ 系 统 失 步 振 荡 过 程 中相 位 角 的 变 ． 化规律 如 图１ ，对 于 图 １ 示 的 两 机 等 值 系 所 统 ，Ｅ 、Ｅ 为 两侧 等值 电源 的 电势 ， １ ２ ｆ 、 ｆ 为 等 值 电源 的 频 率 ，振 荡 中 心 在 ｌ ２ Ａ 两 点 之 间变 化 ，Ｍ 为 失步 解 列 装 置 的 Ｂ Ｒ 安 装 点 。Ｅ ＞２ ，无 功 从Ａ 向Ｂ １Ｅ时 流 ；反 之 Ｅ ＜ ２ ，无 功 从Ｂ 向Ａ 当ｆ ＞ ２ ，Ａ １Ｅ 时 流 。 ｌｆ 时 侧 为 送 端 ； ｆ ＜ ２ ，Ａ 为 受 端 。 定 义 ｌｆ 时 侧 潮 流 正 方 向 为 从 Ｍ 向Ｂ （ 母 线 流 向 线 流 从 路 ） ，振 荡 中 心 在 Ｍ 之 间 时 处 于 装 置 检 Ｂ 测 的 正 方 向 ， 振 荡 中心 在 Ａ 之 间 时 处 于 Ｍ 装 置 的检 测 反 方 向 。 １正 方 向 （ＪＢ 间） 端 （ ｌｆ ） ） ＮＭ 之 送 ｆ ＞ ２ 该 状 态 如 图２ 此 时潮 流 由Ｅ 沿 着 线 ， １ 路 流 向Ｅ ， 由于 潮 流 方 向为 有 功 功 率 的 ２ 流 向 ，而 频 率 反 映 了有 功 功 率 的大 小 ， 可 以直 观 的认 为 ｆ ＞ ２ ｌ ｆ ，从 而 引起 相 角 差 过 征 收特 别 费 来加 以扩 大 ，政 府 可将 架 空 线 入 地 支 出作 为 改善投 资环 境 ，吸 引更 多 资金 的 “ 子基 金 ” 。 种 （ ）减 免 税 收 。政 府 给 予 架 空 线 入 ４ 地 以长 期稳 定 的优 惠政 策 ，如 减 免 有关 税 收 ，按 照 “ 就低 不 就 高 ”的 原则 ， 收取 或 减 免 架 空线 入地 工 程所 涉 及 的路 面 开挖 等 惩 罚性 的收 费 。 （ ）拓 宽 资金 渠 道 ，加 大 管 线 企 业 ５ 的筹 资 力度 。管线 企业 在 城 网改 造 费用 不 足 的情 况下 ， 可 以其 资产 存量 、还贷 能 力 和 发 展 空间 作 为争 取银 行贷 款 的 条件 ，把 现 有 管 网资 产 与大 型开 发 项 目一起 捆 绑 ， 向银行 申请贷 款 。甚至 可 以质 押 收 费权 ， 通 过 市场 运 作 与银 行签 订贷 款 合 同 ， 以充 足 资金 超 前投 入 ，实现 ｌ ～ １年 不破 路 ， ０ ５ 作 为架 空 线入 地 贷款 还 本付 息 的 资金 。 管 线 企 业 还 可 运 用 发 行 企 业 债 券 的 筹 资 作
大型电力系统失步解列装置的协调
大型电力系统失步解列装置的协调返回作者：宗洪良，孙光辉，刘志，王荣，孙景辉摘要电力系统稳定破坏的事故国内外时有发生，电网失步时解列失步断面或快速切除送端电厂的部分发电机组是最基本的控制措施。
本文介绍了目前国内高压电网解列装置使用的三种失步判据，介绍了不同装置之间的配合方法，指出这些配合方法适用于结构比较简单的系统，而对于复杂的互联电力系统，往往难以达到快速、准确解列的要求。
作者分析了南方电网四个失步断面的具体情况，指出对于比较复杂的某些断面有关解列装置应借助远方通信进行协调配合，以实现快速、有选择的解列控制。
另外对于利用同步相量测量系统（PMU）实现电力系统的解列控制的条件提出了看法，以期今后在这一方面能得到实际应用。
0 前言电力系统在遭遇严重故障或多重性事故时可能失去同步，如果没有及时采取有效措施，事故将要扩大，甚至出现大面积停电的严重后果。
由于种种原因，例如网架结构不合理、继电保护不正确动作、稳控装置拒动或控制量不足、断路器失灵等，电网稳定破坏的事故往往难以避免，因此国内外电网稳定破坏的事故时有发生。
失步时解列电网联络线是最基本的失步控制措施。
振荡中心如果落在送端电厂的送出线上，快速切除该电厂的部分发电机组一般可以使系统再同步，因此在大型发电厂得到应用，如福建后石电厂（6台600MW机组）、四川二滩电站（6台550MW机组）、阳城发电厂（6台350MW机组）、东北绥中发电厂（2台 800MW 机组）、内蒙准格尔发电厂（2台350MW机组）等都装设有失步切机装置。
电网的失步控制目前主要靠失步解列装置来完成。
失步解列装置的核心技术是：完善的失步判据、不同安装点解列装置动作的配合方法、防止各种情况下误动作的闭锁措施。
失步解列装置的不正确动作都将带来严重的后果。
国内电网近年来安装的失步解列装置基本满足了各电网的需要，正确动作多次，对确保各电网的安全稳定运行发挥着重要作用。
随着电力系统的发展，西电东送、南北互供、大区联网的实现，电网的结构更加复杂化，对失步解列装置的要求也越来越高，针对这种情况，作者对大型电力系统的失步解列问题进行了研究，提出了大型电网失步解列装置的协调配合方案，以期解决国内复杂电网内失步解列装置的协调动作问题。
电网第三道防线问题分析及失步解列解决方案构想
电网第三道防线问题分析及失步解列解决方案构想孙光辉;吴小辰;曾勇刚;黄河;陈松林;任祖怡【期刊名称】《南方电网技术》【年(卷),期】2008(2)3【摘要】三道防线是电力系统安全防御体系的重要组成部分,第一道是继电保护系统,第二道是包括稳控装置及切机、切负荷等措施在内的电力系统安全稳定控制系统,第三道由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成.鉴于目前第三道防线尚存漏洞或不足,分析了振荡中心转移至主网内部,故障点切除不掉引起远后备保护无选择动作、重要联络线的相继开断造成的潮流大转移引起受端系统电压不稳定、距离保护三段在线路严重过载时误动作引起的连锁反应及大机组保护装置参数与电网不协调引发的事故等五种情况.针对这些情况提出了若干解决的对策,特别是研究和提出了构建互联电网的综合解列控制系统的方案,解决了振荡中心转移到主网内部时能及时采取解列等优化措施,解决了电压不稳定事故发生前隔离故障区域或将难以控制的电压崩溃事故转化为容易解决的频率稳定问题等,这些对策可显著增强电网的第三道防线.【总页数】5页(P7-11)【作者】孙光辉;吴小辰;曾勇刚;黄河;陈松林;任祖怡【作者单位】南京南瑞继保电气公司,南京,211100;中国南方电网有限责任公司,广州,510620;中国南方电网有限责任公司,广州,510620;中国南方电网有限责任公司,广州,510620;南京南瑞继保电气公司,南京,211100;南京南瑞继保电气公司,南京,211100【正文语种】中文【中图分类】TM712【相关文献】1.电网事故中第三道防线动作分析及建议 [J], 肖飞;陶玉华;凌晓波;俞旭峰;李卫彬2.异步分区后柔直控制方式对深圳电网第三道防线的影响研究 [J], 龚晨; 马伟哲; 史军; 祝宇翔; 卢艺3.特高压交直流接入后江西电网第三道防线适应性分析 [J], 丁梦妮;舒展;王淳;陈宇杰;程思萌;陶翔4.电化学储能参与电网低频第三道防线的控制策略 [J], 孙诚斌;李兆伟;李碧君;邹燕;周挺;薛峰5.电化学储能参与电网低频第三道防线的控制策略 [J], 孙诚斌;李兆伟;李碧君;邹燕;周挺;薛峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于相位比较的1000kV特高压串补电容器组不平衡度分析及调整
—
Ｃ５ Ｃ８ －Ｃ ６ Ｃ ７
特高压 串补 电容器组配置了过电压保护、过负
荷保护 、不平衡保护 。过电压保护 由 Ｍ Ｏ Ｖ装置将
电容 器组 两端 电压 限制 在 可 以承受 的 ２ ． ３倍 额 定 电
又因为电容器组桥 １ 电容 ｃ ｍ与电容器组桥 ２
电容 Ｃ ｍ几乎 相等 ，所 以
压范围内，保护 电容器组免受损坏 ，此定值由一次
第 ３期（ 总第 １ ８ ０期 ）
２ ０ １ ３年 ０ ６月
山
西
电
力
Ｎ ｏ ． ３（ Ｓ ｅ ｒ ． １ ８ ０ ）
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＥＩ Ｃ ＴＲ Ｉ Ｃ Ｐ ＯＷ ＥＲ
基于相位 比较的 １ ０ ０ ０ ｋ Ｖ特高压 串补 电容 器组 不平衡度分析及调整
关键 词 ：相位 比较 ；特 高压 ； 串补 ；电容 器组 ；不平衡 度
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ５ ３
文献标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ３ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ０ — ０ ３
０ 引言
为提高 １ ０ ０ ０ ｋ Ｖ晋东商 ＿南 － 日 —荆门特高压试验
示 范 工 程 的输 电能 力 ，２ ０ １ １年 特 高 压 扩 建 工 程 安
能造成整台电容器的电容量改变 ，进而引起整个电 容器组电容量 的改变。电容器组在出厂时都尽量将 各桥臂电容量配置一致 ，这样理论上运行状态下不 平衡电流应为零 ，但要做到各桥臂电容量完全一致
几 乎是 不可 能 的 ，同时运行 状况 和环 境 温度都 可 能
交通大学 电力系统及 自 动化专业 ， 工程师 ， 从 事交流特 高压运维工作 ； 成小胜（ １ ９ ７ ０ 一 ） ， 男， 山西晋城人 ， １ ９ ９ ３ 年毕业 于河 北煤
电力变压器差动保护相位补偿分析及完善
电力变压器差动保护相位补偿分析及完善电力变压器差动保护是电力系统传输线路的重要保护装置，其有效性和精确度是保障电力安全运行的重要因素。
尽管近几十年来，它以其准确、可靠、灵敏等优点受到了广泛的应用，但也存在一些问题，特别是相位补偿问题，这是由于所采用的基于数字信号的分析方法受到时变性和电网背景噪声影响，从而降低了差动保护的敏感性和准确度。
因此，相位补偿技术势在必行，可以有效地提高整个系统的运行效率和可靠性。
相位补偿技术是指将保护变压器差动信号分成正余弦两部分，其目的是消除由于时变和干扰引起的相位失配，从而保证了实际触发时机与理论时机的一致性。
一般而言，在电力变压器差动保护中应用的相位补偿方法有基波分量分析、隔变矩阵分析和谱梳理分析等。
基波分量分析法是一种常用的相位补偿方法，其核心思想是利用基波分析仪对保护信号进行处理，以对信号进行加权，以提高信号的信号和噪声比，并通过采用基波分量分析等方法，以减少信号在不同时刻的相位差异，提高变压器保护的敏感性和准确性，同时减少设备故障时带来的损失。
隔变矩阵分析是一种新型的相位补偿方法，它主要是通过采集具有非恒定相位的变压器差动信号，然后将信号进行隔离变换，以确定两个信号的相位差异。
根据隔离变换的结果，通过相位补偿器的调节，以消除其中的噪声，最终达到相位补偿的目的。
谱梳理分析是另一种近年来流行的相位补偿方法，它是指将保护信号进行傅里叶变换，然后对变换后的信号进行谱梳理，以提取出其中的主要特征和信息，进而根据这些特征和信息，以确定噪声的位置和强度，最终实现相位补偿。
在这些相位补偿技术中，基波分量分析法、隔变矩阵分析法和谱梳理分析法都有其各自的优缺点，如基波分量分析法可以有效地抑制由于时变性和背景噪声造成的信号干扰，但也存在计算量大、精度低等缺点；隔变矩阵分析以及谱梳理分析法则具有较强的实时性和准确性，可以有效地降低计算量，但其计算结果受外界干扰和噪声的影响较大。
针对目前的相位补偿技术，可以进一步完善和改进，如基波分量分析法也可以通过增加信号处理的阶数，并采用更高精度的数字滤波器来提高信号的处理精度；隔变矩阵分析法可以综合考虑信号的时变特性，从而提高信号处理的准确性；谱梳理分析法可以进一步增加对噪声的抑制能力等。
电力系统中的失配问题及解决方法研究
电力系统中的失配问题及解决方法研究近年来，随着人们对电力需求的不断增长，电力系统的稳定性和安全性日益显得重要。
然而，电力系统中存在着各种失配问题，如电力供需失衡、电网纵横断裂、电能质量问题等，这些问题给电力运行带来了巨大挑战。
如何解决电力系统中的失配问题，是当前电力行业亟需解决的难题。
首先，我们来探讨电力供需失衡的问题。
随着经济的发展和人民生活水平的提高，电力需求日益增长，而电力供给却难以跟上需求的增长。
供需失衡会导致电力系统的频率和电压波动，严重时可能引发电力故障，对电力设备造成损坏。
解决电力供需失衡问题的关键在于提高电网的供电能力。
一方面，可以采取加大电力生产能力的措施，如新建发电厂、扩大发电容量等。
另一方面，可以通过改进电力传输技术来提高电网供电能力，如采用高压直流输电技术、应用智能电网技术等。
其次，我们来讨论电网纵横断裂的问题。
电网纵横断裂是指电网中某一部分发生故障后，导致电网的分裂，造成不同地区之间的电力失去联系。
这种情况下，受影响的地区将无法正常使用电力，给人们的生活和工作带来不便。
解决电网纵横断裂问题的重要手段之一是建设强大的电网调度中心。
电网调度中心可以通过对电力系统的监测和调度，及时发现和处理电网故障，最大程度地减少电网纵横断裂的发生。
此外，还可以采取多重供电、环路供电等策略，提高电网的可靠性，减少电网纵横断裂的概率。
另外，电能质量问题也是电力系统中的一个重要失配问题。
电能质量指的是供电系统向终端用户提供满足其使用要求的稳定电能的能力。
而电能质量问题包括电压骤降、电压升高、电压波动、频率偏差等。
电能质量问题一方面会影响用户设备的正常运行，另一方面也会对电力系统的稳定性和安全性产生不利影响。
解决电能质量问题的方法主要包括提高输电线路的绝缘性能、改善输变电设备的运行管理、加强对用户用电行为的监测等。
在解决电力系统中的失配问题时，还需要加强电力系统的规划与管理。
首先，应建立完善的电力系统规划机制，提前预测和评估电力供需状况，科学确定电力系统的发展目标和规划方案。
电网故障定位技术算法的优化研究
电网故障定位技术算法的优化研究近年来，随着城市化的加速和电力需求的不断增长，电网的可靠性和安全性越来越受到重视。
然而，电力系统中由于各种原因，如天气、设备老化等，电网故障难以避免。
及时发现并定位故障点，能够保证电网快速恢复供电，减少停电时间，提高电力系统运行的安全性和可靠性。
电网故障定位算法是一项重要的技术，它通常被用来帮助运营商检测、定位和恢复故障电网设备。
当前，电网故障定位技术算法主要有三类：传统的基于位置的方法，基于仿真的方法和基于数据处理的方法。
而其中，基于数据处理的方法是最具有潜力的发展方向。
基于位置的电网故障定位方法通常依赖于设备的位置和网络拓扑结构，通过计算电网中的传输损耗和电气特性参数，最后确定故障点位置。
这种方法在能够准确定位故障点的情况下，其计算量相对较小。
基于仿真的电网故障定位技术则是以电力系统仿真模型为基础，通过实际试验的方法进行验证和考察。
仿真过程模拟了电力系统中故障点的电气特性参数和故障的发生机理，从而分析电网的故障原因和位置，用户可以根据仿真结果来预见电网故障情况发生时可能产生的后果，做好应对措施。
基于数据处理的电网故障定位技术是最新的一种方法，其基本思想是根据电网中的数据，利用数据挖掘和机器学习的算法来推断故障点的位置。
例如，通过对电网中的电力质量数据、谐波数据和故障数据分析，在一定的算法支持下，最终确定故障点所在位置。
这种方法具有较高的定位精度，同时在计算量和成本上也有了较大的突破。
目前，基于数据处理的电网故障定位技术使用较多的是神经网络算法、决策树算法和聚类算法。
神经网络算法网络结构类似于生物学中的神经网络，基于一些标记点和准确的训练数据，逐步提高故障点定位的精度，并建立相对准确的电网故障点库。
决策树算法以树结构形式存储计算规则，通过对故障定位时所需各参数的计算，选择能够最好描述该问题的判定点和值。
聚类算法是指试图划分电网数据项中一些簇，每个簇中有一些相互关联的数据点，而不同簇之间的数据点则被认为是相互独立的。
失步振荡解列安自装置相位角原理阐述
与１ ８ ０ ｏ两个状态之１ 司来回翻转 。 ４ ） 在Ｅ １ 和Ｅ ２ 摆开 １ ８ ０ ｏ、 即功角 ６＝１ ８ ０ 。时 ， 振荡 电流 Ｉ 最大 ， 且相位 角 西穿越 ９ ０ 。或 ２ ７ ０ ￣， 可利
用此 特 点作 为相位 角起 动判 据 。
１ ． ２ 相 位角 判据 确定
图 ２ 振荡中心在 ＭＢ之间 。 Ｍ点处于送端 （ ｆ ｌ ＞ｆ ２ ）
１ ． １ ． ７ 失步振荡时相位角的变化规律 １ ） 振荡 中心在装置安装处的正方向 ， 当Ｍ 点处 于送端时 ， 从０ 。到 １ ８ ０ 。周期变化 ； 当Ｍ 点处于受 端时 ， 西 从１ ８ ０ 。到 ０ 。周期变化。
３ ６ ０ 。， 相位角 在 １ ８ ０ 。 ～３ ６ ０ 。之间的变化时间很 短暂 。 以上 ３ 种情况下相位角变化的共同点是每个周 期都经过 ０ 。 ～１ ８ ０ ￣。
１ ． １ ． ６ 振荡中心在 Ｍ点 ， Ｍ 点处于受端 ｆ ｆ １ ＜ ｆ ２ ） 不论初 始无功的方 向如何， 西变化轨迹基本是 方波形状 ， 在１ ８ ０ 。与 ０ 。两个状态之间来回翻转 ， 见
ｉ ． １ ． ５ 振 荡 中心在 Ｍ 点 ， Ｍ 点处 于送 端 （ ｆ １ ＞ｆ ２ ）
不论初始无功 的方向如何， 变化轨迹 基本是转 ， 见
图６ 中ａ 表示。
３ ）当初始无功为受进时 ， Ｍ 点相位角 的变化如 图２ （ ｃ ） 所示， ０ 。≤ ≤３ ６ ０ 。， 每 个周期从 ０ ｏ变到
图６ 中ｂ 所示。
握
ｔ ａ Ｊ … Ｉ ｂ Ｊ ＢＩ Ｅｚ 【 ｃ ）Ｌ１ ‘ Ｅ ２
１ ８ ０
３ ６０ ’
；
１ ８０
３６ ０
高压直流输电工程解锁逻辑分析及改进措施
ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ，ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ
通 德 电 潦 技 术
２ ０ １ ５ 生３ 月２ ５日 第３ ２ 卷第２ 期
文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ３ ６ ６ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ １ ２ ８ — ０ ２
Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｍ ａ ｒ ． ２ ５ ， ２ ０ １ ５ ， Ｖ ｏ １ ． ３ ２ Ｎ ｏ ． ２
高压输电线故障测距中的伪根问题及其改进方法
高压输电线故障测距中的伪根问题及其改进方法发表时间：2020-09-18T15:27:01.370Z 来源：《当代电力文化》2020年第11期作者：王峰[导读] 架空输电线路跨度大，分布范围广，穿越地区地形、自然环境复杂，王峰国网吕梁供电公司，山西吕梁，033000摘要：架空输电线路跨度大，分布范围广，穿越地区地形、自然环境复杂，气候条件多变，容易导致故障的发生。
准确的故障定位可以及时地修复线路、缩短停电时间，还可以有效地减少维护的工作量、提高线路的运行水平，保证可靠供电，具有重要的经济意义和社会效益。
本文介绍了各种故障测距原理，并指出其不足之处。
关键词：故障测距；行波法；阻抗法目前，关于输电线路故障测距的方法较多。
如果按测距的基本原理划分，研究主要集中在两个方面，行波法和阻抗法。
行波法利用均匀传输线中暂态行波的波速接近为一常数的特点，通过测量暂态行波的传输时间实现测距；后者测量单端或多端的电压和电流信号，通过电路分析的办法，求解到短路点的故障距离。
1行波法行波法提取信号的时间窗短，不受系统运行方式的影响，因而得到广泛重视。
随着传输线理论的成熟，人们对于行波的特点有了深入的了解，相模变换、相关分析的应用，特别是小波技术的应用提高了行波波头的提取效率。
从实现方式来看，行波法可分为：单端测距、双端测距、系统测距。
1.1单端行波测距输电线路的单端定位技术记录由故障点向母线传播的暂态行波的到达时刻，及母线反射波被故障点再次反射后到达母线的时刻，利用时间差计算故障距离。
单端测距所需硬件设备较少，而且这种方法对于瞬时性和永久性故障都有效。
由于暂态电压信号不易获得，文献[1]种利用暂态电流行波的测距方法，以同母线的非故障线路为参考，比较故障线路暂态电流和参考线路暂态电流正、反向行波的极性，识别来自故障方向的行波浪涌。
由于各个电气设备的波阻抗的不同，暂态行波在设备各个连接处反复折射、反射、衰减，这使得辨识故障点的反射行波的波头比较的困难。
电力系统失步解裂装置研究
电力系统失步解裂装置研究电力系统失步解裂装置研究第一章绪论本章提要：介绍了电力系统稳定问题的特点及其对电力系统产生的影响，讨论了失步解列装置的发展历史及现状，分析了目前存在的主要问题，并简要介绍了本文的主要工作。
1.1课题的提出和意义现代社会对电力供应的依赖性越来越强。
随着电力系统规模的扩大，一旦发生大停电事故，带来的损害也将是极其巨大的。
例如，佃65年11月9日美国东北部大停电事故，使纽约市和东北部六州及加拿大安大略省大停电，停电负荷21000MW，停电区域20万平方公里，最长停电时间达13小时。
佃78年法国大停电事故造成全国大部分地区停电，经过8小时系统才全部恢复。
佃96年7月2日、8月10日美国西部电力系统连续两次发生大面积停电事故，7月2日停电事故中部分地区停电长达3 小时；8月10日事故发生在下午3点48分，到次日全部用户才恢复供电。
佃90年9月20日我国广东发生大停电事故，导致广东北网崩溃，广州、佛山、清远、肇庆、韶关五个城市部分或全部停电，3小时后系统才基本恢复正常。
这都说明保证电力系统安全正常运行、防止大面积停电事故是现代电力系统所面临的一项迫切而重大的任务[1]。
在电力系统和联合电力系统内可能会发生以下几种破坏正常运行方式的情况[2]:（1）在一个或几个相互连接的联合电力系统内，由于发电机功率和负荷平衡发生突然变化而引起输电线路和系统联络线的危险过负荷；（2）在联合电力系统的相邻系统内突然切除发电机或切除负荷时，输电线路和系统联络线上发生严重过负荷；（3）在系统联络线中，一条较大容量联络线的意外切除，以及在发生暂态稳定破坏时，环行或双回输电线路中某些区段的意外切除；（4）足以引起电力系统频率危险升高的大容量输电线路的切除，或较低电压等级弱联系网络中大容量输电线路的切除；(5)非同步运行。
当同步运行方式被破坏时，事故发展极快，要依靠运行人员操作来排除失步事故一般是不可能的，必须安装可靠的稳定控制装置和失步解列装置。
失步解列装置两级配置方案_刘福锁
失步解列装置两级配置方案刘福锁1,杨卫东1,方勇杰1,徐泰山1,李碧君1,姚秀萍2,孙谊媊2,常喜强2,王晓飞2(1.国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003;2.新疆电力调度中心,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830002)摘要:通过对含多个失步断面彼此相邻的复杂电网研究发现,如若整定不当,基于就地量的传统解列装置存在无序解列的潜在风险。
文中分析了传统协调配合方法的欠缺,指出传统方法难以兼顾解列装置的快速性和选择性,而利用系统通信的协调配合方法,需要更多的系统信息的配合,依赖于快速可靠的系统通信。
在对传统判据和协调配合方法研究的基础上,提出了解列装置定值两级配置方案,实现传统基于就地量失步解列装置可靠性、选择性和快速性的协调统一,有效解决了电网内部有多个失步断面彼此相邻或电气距离较近时,失步解列装置如何协调配置的问题。
关键词:失步解列;失步断面;协调配合;可靠性;选择性;快速性中图分类号:TM 712;TM762收稿日期:2008-12-29;修回日期:2009-03-17。
国家发改委“南瑞集团公司技术中心创新能力建设”和国家电网公司“电力系统安全稳定分析与控制”重点实验室完善建设资助项目。
0 引言失步解列作为防御系统崩溃的最后一道防线,在国内获得了广泛应用[1]。
电网的失步解列控制主要靠失步解列装置完成。
通常是根据事先大量的离线计算,在可能的失步断面配置解列装置,当系统发生失步振荡时,失步解列装置根据就地的量测信息,判断系统失步后解列系统。
传统解列装置的核心技术是完善的判据,以及防止各种情况下误动作的闭锁措施。
在结构比较坚强,失步断面比较分散的系统内,传统的解列装置基本能满足电网安全防御的需要[2]。
但对于有多个级联失步断面或某个失步断面有多个变电站级联的电网,对失步解列方案提出了特殊要求。
由于多个断面彼此相邻,当系统失步时,若配置不当,存在解列装置无序解列的潜在风险。
本文针对某实际电网有多个失步断面彼此相邻且有些断面有多个变电站级联的特殊问题,研究了复杂电网解列装置的配置方案,以解决多个断面间失步解列装置的协调配合问题。
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基于相位 角 原 理 的 失 步 解 列 装 置 只 有 在 角度区域 ! 测得的相位角连续穿越上述几个连续的角度区域且 在各个角度区域范围内的停留时间满足设定的范围 值时才认为是一次有效的失步相位角穿越 " 根据文献 * + ! 典型! * " ": ; 线路的衰减时间常 数为 2 ! 实际 ! %# %< , " ": ; 线路的衰减时间 常数 为 ! 2 *# $%% *# %< , / / ": ; 线路的衰减时间常数为 * !+ 电流非 ># !%* *# "< , "当 衰 减 时 间 常 数 较 小 时! 有功功率变化也较快 ! 根据有功 周期分量衰减较快 ! 功率和无功功率计 算 得 到 的 相 位 角 变 化 也 较 快 ! 不 会发生类似失步相位角穿越现象 ! 因 此对 于 ! " ": ; 及以下电压等级的 线 路 ! 基于相位角原理的失步解 列装置是有 效 的 " 但 根 据 文 献 * ! *+ ** " ": ; 电压 ! 而 利用 实际 等级的线路衰减时间常数 为 * % 9# 2< , 测量参数计算得到晋东南 ' 南阳 ' 荆门特高压线路 衰减时间常 数 为 * "在动态模拟实验中发 * *# !< , 现! 由于特高压线路衰减时间常数较大 ! 造成在某些 过 渡 过 程 相 对 较 长" 由 于 是 三相短路故障情 况 下 ! 三相对称性故障 ! 因此在故障过程中不会出现零序 电压 ) 零序电流 ) 负序电压 ) 负序电流 ! 不能闭锁失步 判断逻辑 " 失步振荡时相位角穿越轨迹见图 *" 由图 * 可 以 看 出 ! 当短路故障前的潮流方向与 短路故障过程中的潮流方向相反且振荡中心在装置 安装点正方向或反 方 向 时 ! 短路故障前测得的相位 角均落在 ' 区 # 或( 区$ ! 短路故障期间测得的相位 或' 区$ ! 短路故障切除后测得的稳态 角落在 ( 区 # 相位角又回到 ' 区 # 或 ( 区$ " 由于过渡过程相对较 若在过渡过程存 在 期 间 振 荡 中 心 在 装 置 安 装 点 长! 正方向时 ! 测得的相位 角 连 续 跨 越 ) 区 和 * 区 或 振 荡中心在装置安装 点 反 方 向 时 ! 测得的相位角连续 且在)区和*区或+区和,区中 跨越 + 区和 , 区 !
图 & 失步振荡时相位角穿越轨迹 ' ( * &E 2 / , 0 B . 2 4. 1 B H . 4 H B , 0 ( A A / B ( . $D C / ,/ $ A , ) N 6. D. )
! 解决方案的提出
文献 * + 规定 % 对于周期不小于* + + "< ,的 失 步 振荡 ! 装置应能正确 判 断 失 步 振 荡 周 期 的 次 数 并 正 确动作 " 现有的判据 就 是 根 据 * + "< ,来 设 计 在 每 个区的穿越时间 " 特高压线路起振时的振荡周期远 大于 * ! 但其后的振荡周期 有可能 不会 远 大 于 + "< , " 在线路重载 情 况 下 ! 短路故障切除时间一 * + "< , 则在短路故障存在期间就可能开始振荡 ! 短 旦过长 ! 路故障切除后的第 * 个振荡周期就有可能不会远大 "文 献* 提 出 了 自 适 应 解 列 的 概 念" 于* + "< , 9 I $+ 将来若采用自适应 解 列 方 案 ! 则有可能需要各个解 列点将测得的失步 振 荡 周 期 次 数 上 送 中 心 站 ! 由中 心站来协调控 制 解 列 断 面 " 因 此 ! 考虑全网的失步 解列配合 ! 并且为使 装 置 尽 可 能 多 地 适 应 特 高 压 电 不能通过 简 单 增 加 在 每 个 区 停 留 时 间 的 网的需求 ! 手段来改进 ! 必须从 其 他 方 面 入 手 对 原 有 的 判 据 进 行改 进 " 当 线 路 上 发 生 短 路 故 障 时 ! 短路点就将 此 时 失 步 解 列 装 置 不 应 误 动" 对 于 / 个系统隔 开 ! 不对称性的短路故 障 ! 可以有多种方法来闭锁装置 的失步解列判断功能 ! 比如检测到的零序电压 ) 零序 电流 ) 负序电压 ) 负序电流大于某个设定范围值时就 可以认为发生了不 对 称 性 的 短 路 故 障 ! 闭锁装置的 失步解列判断功能 ( 但对于三相短路故障 ! 由于故障 期间三相对称 ! 理 论 上 是 没 有 零 序 电 压) 零 序 电 流) 负序电压 ) 负序电流的 ! 因此无法闭锁装置的失步解 列判断功能 ! 必须通 过 振 荡 和 短 路 故 障 的 本 质 特 征 去区分它们 " 文献 * + 指出 ! 当 电 源 电 压 表 示 为槡 > / &, .# => 时! 短路电流4 $ , 可表示为 % = # $ / 2 G E 6 , 6 , => * 4 ?E $ # A ? ,%槡 , E C A @A 式中 % 2 @A 为 一 次 系 , E为短路电流稳态 值 的 有 效 值 ( A 统时间常数 "
第2 ! 卷第 * "期 / " * *年!月/ !日
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基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案
任建锋*丁亚伟/付 磊*陈 汹*李雪明*
# $ *#国网电力科学研究院&南京南瑞集团公司 !江苏省南京市 / * " " " 2( /#洛阳市供电公司 !河南省洛阳市 % 9 * " " "
停留的时间在一定 的 时 限 范 围 内 ! 则当短路故障切 除后 ! 装置测得的相 位 角 轨 迹 和 失 步 穿 越 轨 迹 比 较 类似 " 短路故障切除后极易造成装置误判 "
由此可以得出结论 % 只要 E 短路 电流 中 6 , "! 就存在非周期分量 " 由于三相电压的初 相角 互 差 ! 因此三相 短 路 时 至 少 有 两 相 电 流 中 存 在 非 周 * / " 8 期分量 ! 而系统失 步 运 行 时 ! 三 相 对 称! 既没有零序 零序电流 ) 负序电压 ) 负序电流 ! 也没有非周期 电压 ) 电流分量 " 可以 证 明 ! 失步振荡时线路上电流的有效值曲 线在每一个振荡周 期 内 都 是 凸 函 数 曲 线 ! 满足凸函 数规律 %
# 引言
随着 中 国 特 高 压 电 网 的 进 一 步 发 展 ! 区域电网 *+ " 当联 络线 之间的电气联系主要是特高压联络线 * /+ 发生事故时 ! 电 网 的 安 全 会 受 到 严 重 威 胁* "目前 防止因事故扩大造成全网崩溃的最基本方法是从失 2 I %+ 步断面将失步系统解列 * " 在特高压电压等级下 ! 失步解列 装 置 的 不 正 确 动 作 将 给 系 统 带 来 极 大 危 害" 现有的基于相位角原理的失步解列装置对于 但由于 ! " ": ; 及 以 下 电 压 等 级 线 路 是 适 用 的! 交流特高压线路一 次 时 间 常 数 较 大 ! 在某 *" " ": ; 些三相短路故障情况下 ! 易造成过渡过程相对较长 ! 故障切除时装置测得的相位角轨迹和失步穿越轨迹 因此在短路故障切除后会造成装置误动 " 比较类似 ! 尽管目前对 于 单 回 线 *" " ": ; 交流特高压试 验输电线路 ! 失步解 列 装 置 的 误 动 不 会 造 成 严 重 后 果! 但若将来交流特高压输电线路建成双回线 ! 则有 另一回线的失步 可能在某一回线短 路 故 障 切 除 后 ! 解列装置误动 ! 从而造成整个断面开断的恶劣后果 " 这对于整个系 统 的 安 全 稳 定 运 行 极 其 不 利 " 因 此 ! 必须对其进行改进 ! 以便更好地适应特高压电网的 需求 " 本文 对 基 于 相 位 角 原 理 的 失 步 解 列 装 置 在 *" " ": ; 交流特 高 压 输 电 线 路 上 误 动 的 原 因 进 行 了分析 ! 并提出了新的失步解列判据 "
#
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" 实验验证
由于现有的 *" " ": ; 交流特高压试验线路是 单回线 ! 且整个线路上任一断路器跳开 ! 线路上其余 断路器联跳 ! 短路故 障 切 除 后 即 使 失 步 解 列 装 置 误 动也不会造成严 重 后 果 " 因 此 ! 根据国家电网公司 企业标准 f & 1 L4 2 2 "'/ " " >/ *" " ": ; 继电保护 装置 及 安 全 自 动 装 置 检 测 技 术 规 范 0 中推荐的 短距离线 路 典 型 接 线 方 案 建 立 了 *" " ": ; 长距离 ) 实时数字仿真 # $ 模 型! 如 图 / 所 示! 具体参数 ^ T L ( 见附录 g" ' * " ! '
4 = = = = >4 ,# *$ ,# /$ *> / # $ / , 4 / / 具体证明过程参见附录 =" 解决方案既要防止失步解列装置在短路故障过 程中误动 ! 又要防止在失步振荡过程中拒动 ! 尤其是 不能一判出短路 对于由短路故障引 发 的 失 步 振 荡 ! 故障就闭锁 " 装置既要做到在短路故障中能闭锁失 步解列判断功能 ! 又要做到在短路故障切除后能迅 速开放失步解列判断功能 " 闭锁失步解列判据如下 % $ 电压突降的幅度较大 ( * $ 电流中存在较大的非周期分量 ( / $ 2 基波电流有效值轨迹不满足凸函数规律 " 失步解列判断功能被闭锁后再开放的要点如 下% $ 电压突升的幅度较大 ( * $ 三相电压均恢复到一个较大的数值 ( / $ 失步解列判断功能被闭锁的时间大于后备保 2 护动作时间 " 需要说明的是 % 对于第 / 个要点 ! 即使在故障期 间就已经开始失步振荡且导致故障切除后电压上升 不明显 ! 也能保证在 故 障 切 除 后 第 * 次 两 侧 功 角 差 左右时解除闭 锁 ! 因为失步振荡期间两侧功角 为" 8 差为 " 时 装 置 测 得 的 电 压 最 大! 就 在 额 定 值 附 近( 8 第 2 个要 点 仅 仅 是 作 为 可 靠 解 除 闭 锁 的 再 保 险 措 施"