精確匹配輸電線路暫態(tài)模型的快速距離保護新原理研究

CVT的暫態(tài)過程、高頻分量及非周期分量是導致距離保護出現(xiàn)暫態(tài)超越現(xiàn)象的幾個主要因素。根據(jù)輸電線路等傳變理論，如果保護安裝處電壓電流與故障點電壓經(jīng)過的傳變環(huán)節(jié)一致，那么它們的相互關系仍符合原輸電線路分布參數(shù)模型。據(jù)此，開展了四個方面的研究工作，提出了故障點電壓重構方法，將發(fā)生故障前的故障點電壓用被保護線路某一點的補償電壓代替，而故障后的故障點電壓則為過渡電阻的壓降；提出了虛擬數(shù)字CVT傳變方法，將保護安裝處的電流和故障點電壓都經(jīng)過了與保護安裝處實際CVT 傳變特性相同的虛擬數(shù)字傳變環(huán)節(jié)；根據(jù)多種線路模型建立了保護安裝處電壓、電流與故障點電壓的微分方程，并提出了求解精確故障距離的算法；提出了比較單相故障和相間故障等6個測距元件的快速選相新方法。由此形成了精確匹配輸電線路暫態(tài)模型的快速距離保護新原理，突破了在超高壓、特高壓線路故障暫態(tài)過程中電容式電壓互感器、高次諧波和非周期分量等因素對傳統(tǒng)距離保護性能的制約，仿真計算表明，金屬性故障可以實現(xiàn)10毫秒內定值誤差小于5%；完成了動模實驗，驗證了保護新原理的有效性。將等傳變距離保護新原理應用到可控串補線路，數(shù)字仿真驗證了其可行性。 2100433B

超、特高壓輸電線路距離保護保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定的作用是不可能被縱聯(lián)保護完全取代。電容式電壓互感器(CVT)暫態(tài)過程是引起超、特高壓線路距離保護暫態(tài)超越的主要原因之一，常規(guī)研究思路有設計濾波器、自適應延時、還原CVT輸入信號等。本項目申請?zhí)岢隽私鉀Q此問題新途徑，在申請者已提出的輸電線路等傳變理論基礎上，首次提出故障點電壓經(jīng)過的線性電路傳變環(huán)節(jié)與保護安裝處電壓、電流的傳變環(huán)節(jié)一致情況下，保護安裝處與故障點之間的電勢差和流過保護的電流仍符合被保護線路分布參數(shù)模型。擬從故障點電壓重構、虛擬數(shù)字傳變方法、解微分方程算法、選相方法等方面展開研究，提出精確匹配輸電線路暫態(tài)模型的快速距離保護新原理，突破在超、特高壓線路故障暫態(tài)過程中CVT、高次諧波和非周期分量等對距離保護性能的制約，實現(xiàn)十毫秒內金屬性故障定值誤差小于5%的指標，也為數(shù)字化變電站配置的電子式互感器傳變環(huán)節(jié)帶來的線路保護新問題研究提供有價值參考。

由于微機在繼電保護領域中的應用，使高壓輸電線路保護發(fā)生了根本變化，作為核心部分的新型距離保護，幾乎覆蓋了高壓輸電線路保護所有新原理和新技術。鑒于此，本書也作了較為全面的分析和討論。對距離保護中的選區(qū)相和起動部分，書中對各種突變量和穩(wěn)態(tài)數(shù)字式選相元件的工作隊原理、性能特點以及實現(xiàn)方法作了分析和討論；對數(shù)字式突變量起動元件及浮動門檻技術等作了較為全面的論述。對于距離保護中的振動閉鎖和斷線失壓閉鎖，與傳統(tǒng)距離保護中的相比，有了全新的分析，并就平行雙回路和串聯(lián)補償電容對距離保護工作的影響及其相關措施也作了全面的分析和討論。本書還系統(tǒng)地介紹了LFP-901、LFP-902（RCS-901、RCS-902）型和PSL-601、PSL-602型超高壓線路成套微機保護裝置。

本書主要作為從事繼電保護運行、維護、調試、制造等工程技術人員的專業(yè)讀物，也作為電力系統(tǒng)運行及其管理人員的讀物，還可供從事電氣設計人員的參考和大專院校的教學參考。

《輸電線路距離保護》 。首先分析了以阻抗測量實現(xiàn)距離測量的距離保護中出現(xiàn)的問題及其解決方法，系統(tǒng)地分析了阻抗繼電器的構成及其性能，著重分析了交叉極化類方向阻抗繼電器的可變特性和分析方法，歸納分析了距離保護裝置各主要部分的構成和距離保護在高壓線路上應用的問題。

《輸電線路距離保護》從闡述基本原理出發(fā)，還介紹了阻抗法故障測距的方法，并分析了故障測距中阻抗測距與距離保護中阻抗測距的不同要求。原理分析最終應落實于應用，書中實例還介紹了新型微機距離保護裝置的構成。

《輸電線路距離保護》可供電力系統(tǒng)從事相關工作的設計、制造、運行及科研人員和高等院校師生參考。2100433B

《輸電線路電磁暫態(tài)仿真及應用》利用ATP和ATPDraw詳細介紹線路參數(shù)計算、電磁暫態(tài)模型建立、電磁暫態(tài)仿真，主要內容包括ATP和ATPDraw簡介、線路參數(shù)及其理論計算、線路模型概述、恒定集中參數(shù)線路模型、恒定分布參數(shù)線路模型、頻變分布參數(shù)線路模型、Bergeron模型和PI模型建立、JMarti模型建立、線路頻率相關模型的校核、輸電線路參數(shù)計算高級技巧、輸電線路電抗器選擇計算、網(wǎng)絡的頻率相關等效、直擊雷過電壓計算、電力電纜參數(shù)、電力電纜模型及應用等。

《輸電線路電磁暫態(tài)仿真及應用》可供電氣工程類研究生、高年級本科生用作教材或教學參考書，也可供從事電力系統(tǒng)運行、設計、科研、管理和產(chǎn)品開發(fā)的人員參考。