基于模糊逻辑的UPFC线路新型正序故障分量方向元件

发布时间：2021-08-25 10:55

　　统一潮流控制器（UPFC）可以灵活控制线路潮流,提高电力系统运行稳定性,但其接入会对线路保护的动作性能产生影响。针对UPFC线路正序故障分量方向元件在反方向故障时易发生误动的问题,提出了基于模糊逻辑的适用于UPFC线路的新型正序故障分量方向元件。首先,通过增加UPFC线路侧电压互感器,与原有的母线电压和线路电流测点组成新型保护单元。在此基础上,对传统方向元件的动作区域进行划分,进而应用模糊逻辑,通过设置合理的隶属度函数、权重和故障方向判据,利用综合隶属度函数实现故障方向的判别。最后,基于PSCAD/EMTDC的大量仿真结果表明,新型方向元件在UPFC不同运行方式、不同故障类型和过渡电阻等条件下,均可正确判别故障方向,保障了UPFC接入后电网的安全可靠运行。 

【文章来源】：电力系统自动化. 2020,44(17)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

含UPFC的线路模型

针对此问题，本文在传统正序故障分量方向元件配置母线电压和线路电流测点的基础上，在UPFC串联变压器接入线路出口处增加电压测点，如图2所示，增设线路侧电压互感器TV2，与线路电流互感器TA构成方向元件Q，方向元件P与Q组成新型保护单元。对于方向元件Q，正方向故障时正序故障分量阻抗表达式为：

如附录A图A7和图A8所示，不同典型运行方式下，同时考虑不同故障位置、故障类型以及过渡电阻的影响，元件P和元件Q任意元件误判时，对于正确判别故障方向的元件，其相角均落在正确动作区最大灵敏角附近；对于错误判别故障方向的元件，其相角落入误判动作区内，误判动作区最大灵敏角附近存在±10°的可靠区域，误判元件的相角均落在可靠区域之外，故以正、反向最大灵敏角为基准，设置±10°为灵敏区，新型正序故障分量方向元件灵敏区划分结果如图3所示。图3中，φsen,pos和φsen,neg分别表示正、反向最大灵敏角；NS表示反向灵敏区，NIS1和NIS2分别表示反向不灵敏1区和2区，PS表示正向灵敏区，PIS1和PIS2分别表示正向不灵敏1区和2区。C1至C7具体取值为：C1=-5°，C2=75°，C3=95°，C4=175°，C5=-105°，C6=-85°，C7=-5°。

【参考文献】：
期刊论文
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[8]统一潮流控制器对线路纵联保护的影响分析[J]. 孔祥平,李鹏,黄浩声,高磊,袁宇波.  电力系统保护与控制. 2017(02)
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硕士论文
[1]含UPFC的同杆双回线路距离保护的研究[D]. 晏宇.南京理工大学 2013
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本文编号：3361984