输电线路时域距离保护整定方法的研究
发布时间：2021-09-22 13:30
距离保护不依赖通信通道,对于输电线路的安全运行具有重要意义。但随着风电、光伏发电等新能源发电并入电网,由于风电侧频率偏移、高次谐波的故障特性及光伏发电的弱馈性,导致线路故障电压、电流频率不一致,使频域距离保护的可靠性受到影响。时域距离保护不受电网频率变化的影响,可用于风电、光伏发电等并网联络线保护。目前时域距离保护整定计算缺乏理论依据,仍沿用频域距离保护的整定方法。本文提出一种利用仿真计算进行时域距离保护整定的方法。首先,分析了时域距离保护测量阻抗计算的影响因素,考虑了模型误差、互感器误差、故障位置、故障类型、过渡电阻、时间窗、电磁干扰等,给出了时域距离保护的整定流程,制定了故障仿真方案,给出了各种组合条件。利用PSCAD/EMTDC建立了输电系统及线路仿真模型,以方向阻抗元件为例,由区外故障确定保护的动作边界,由区内故障确定保护的灵敏度,给出保护整定值。PSCAD/EMTDC仿真结果表明利用该方法实现时域距离保护的整定可提高保护灵敏度。其次,开发了基于数字仿真的输电线路时域距离保护定值整定程序。利用数字仿真实现整定工作量大,为了提高工作效率,利用MATLAB的GUIDE模块进行了时域...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
输电线路时域距离保护定值整定程序开始界面
4基于数字仿真的输电线路时域距离保护定值整定程序41图4-2输电线路时域距离保护定值整定程序开始界面Fig.4-2Programstartinterfacefortimedomaindistanceprotectionsettingoftransmissionline在输电线路时域距离保护定值整定程序的开始界面中设置有“开始”和“退出”按钮，点击“开始”按钮，进入输电线路时域距离保护整定计算系统界面，如图4-3所示。点击“退出”按钮，退出该程序。图4-3输电线路时域距离保护定值整定计算系统界面Fig.4-3Interfaceoftime-domaindistanceprotectionsettingcalculationsystemfortransmissionline在输电线路时域距离保护整定计算系统界面中，包括数据导入模块、仿真参数设置模块、波形显示模块、测量阻抗计算模块及整定计算模块。(1)数据导入模块本文所开发的输电线路时域距离保护定值整定程序，需要利用线路发生故障后保护安装处的电压、电流时域信息进行计算。该模块通过读取仿真数据所在文件夹的路径，导入
西安理工大学工程硕士专业学位论文42仿真数据，为测量阻抗计算提供所需电气量。点击“设置路径”按钮，出现如图4-4所示界面。选择仿真数据所在的文件夹，即可读取仿真获得的保护安装处的电压、电流数据。图4-4数据导入界面Fig.4-4Dataimportinterface(2)仿真参数设置模块该模块的作用是为时域距离保护算法提供需要的仿真参数，需要填写的仿真参数有：故障时间、仿真频率、线路长度、单位测量电阻、单位测量电感、单位零序电阻、单位零序电感、电压互感器准确级、电流互感器准确级及电压、电流数据位置，均根据实际仿真系统的数据进行填写。其中电压、电流数据位置的填写方式如下：在PSCAD/EMTDC仿真数据所在文件夹中的数据内容菜单即“.infx”文件，查找电压、电流在数据包中的位置序列即电压、电流对应的index代码，并在参数设置模块对应方框中填写。(3)波形显示模块该模块的功能是查看电压、电流波形。在参数设置模块中选择故障类型、填写故障位置，点击“波形查看”按钮，即可查看该故障类型、故障位置的电压、电流波形。点击“返回”按钮，即可关闭波形查看窗口。以线路100%处发生单相接地故障的波形为例，在参数设置模块中选择“故障类型”为单相接地故障，“故障位置”为100后，点击“波形查看”按钮，出现如图4-5所示的界面。分别设有A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流六个选项，选择不同的选项，即可查看该项对应的波形。图4-5中分别给出线路100%处发生单相接地故障时，A相电压波形及A相电流波形。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于串补线性化模型的含串补线路距离保护整定方法[J]. 黄宗超,王帆,刘一民,雷淇,李银红. 电力自动化设备. 2019(11)
[2]一种适用于光伏场站送出线的自适应距离保护改进方案[J]. 王峰渊,方愉冬,赵萍,郑远德,周再兵,郑涛,王铭灏,黄予园. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[3]适用于新能源场站送出线路的高频突变量距离保护[J]. 贾科,杨哲,赵其娟,朱正轩,郑黎明,毕天姝. 电网技术. 2019(09)
[4]柔性直流配电系统线路保护与定值整定[J]. 贾科,赵其娟,王聪博,朱瑞,宣振文,孙轶恺. 电力系统自动化. 2019(19)
[5]基于时域的交直流混联系统抗过渡电阻的单相接地距离保护研究[J]. 罗瑞,樊艳芳,刘群杰. 电力系统及其自动化学报. 2019(12)
[6]提升距离保护抗过渡电阻能力的研究综述[J]. 裘愉涛,马伟,丁冬,王昀昀,陈琦. 电力系统保护与控制. 2019(01)
[7]基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护[J]. 侯俊杰,樊艳芳. 电力系统保护与控制. 2018(19)
[8]逆变型电源对距离保护的影响机理分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,闫人滏,陈蕊,杨奇逊. 电力系统保护与控制. 2018(16)
[9]适应于集群风电送出线的参数识别时域距离保护研究[J]. 侯俊杰,樊艳芳,王一波. 电力系统保护与控制. 2018(05)
[10]适应于风电接入系统的抗高阻接地时域方程距离保护研究[J]. 侯俊杰,樊艳芳,钟显,陈至军. 电力系统保护与控制. 2018(01)
博士论文
[1]微机继电保护装置电磁兼容研究[D]. 程利军.华北电力（北京）大学 2001
硕士论文
[1]过渡电阻对柔直近端交流线路距离保护的影响研究[D]. 罗强.华中科技大学 2019
[2]风电场高压送出线路故障分析及其距离保护研究[D]. 刘军宇.天津大学 2018
[3]距离保护新原理的研究[D]. 许钢.华北电力大学（北京） 2009
本文编号：3403837
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
输电线路时域距离保护定值整定程序开始界面
4基于数字仿真的输电线路时域距离保护定值整定程序41图4-2输电线路时域距离保护定值整定程序开始界面Fig.4-2Programstartinterfacefortimedomaindistanceprotectionsettingoftransmissionline在输电线路时域距离保护定值整定程序的开始界面中设置有“开始”和“退出”按钮，点击“开始”按钮，进入输电线路时域距离保护整定计算系统界面，如图4-3所示。点击“退出”按钮，退出该程序。图4-3输电线路时域距离保护定值整定计算系统界面Fig.4-3Interfaceoftime-domaindistanceprotectionsettingcalculationsystemfortransmissionline在输电线路时域距离保护整定计算系统界面中，包括数据导入模块、仿真参数设置模块、波形显示模块、测量阻抗计算模块及整定计算模块。(1)数据导入模块本文所开发的输电线路时域距离保护定值整定程序，需要利用线路发生故障后保护安装处的电压、电流时域信息进行计算。该模块通过读取仿真数据所在文件夹的路径，导入
西安理工大学工程硕士专业学位论文42仿真数据，为测量阻抗计算提供所需电气量。点击“设置路径”按钮，出现如图4-4所示界面。选择仿真数据所在的文件夹，即可读取仿真获得的保护安装处的电压、电流数据。图4-4数据导入界面Fig.4-4Dataimportinterface(2)仿真参数设置模块该模块的作用是为时域距离保护算法提供需要的仿真参数，需要填写的仿真参数有：故障时间、仿真频率、线路长度、单位测量电阻、单位测量电感、单位零序电阻、单位零序电感、电压互感器准确级、电流互感器准确级及电压、电流数据位置，均根据实际仿真系统的数据进行填写。其中电压、电流数据位置的填写方式如下：在PSCAD/EMTDC仿真数据所在文件夹中的数据内容菜单即“.infx”文件，查找电压、电流在数据包中的位置序列即电压、电流对应的index代码，并在参数设置模块对应方框中填写。(3)波形显示模块该模块的功能是查看电压、电流波形。在参数设置模块中选择故障类型、填写故障位置，点击“波形查看”按钮，即可查看该故障类型、故障位置的电压、电流波形。点击“返回”按钮，即可关闭波形查看窗口。以线路100%处发生单相接地故障的波形为例，在参数设置模块中选择“故障类型”为单相接地故障，“故障位置”为100后，点击“波形查看”按钮，出现如图4-5所示的界面。分别设有A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流六个选项，选择不同的选项，即可查看该项对应的波形。图4-5中分别给出线路100%处发生单相接地故障时，A相电压波形及A相电流波形。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于串补线性化模型的含串补线路距离保护整定方法[J]. 黄宗超,王帆,刘一民,雷淇,李银红. 电力自动化设备. 2019(11)
[2]一种适用于光伏场站送出线的自适应距离保护改进方案[J]. 王峰渊,方愉冬,赵萍,郑远德,周再兵,郑涛,王铭灏,黄予园. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[3]适用于新能源场站送出线路的高频突变量距离保护[J]. 贾科,杨哲,赵其娟,朱正轩,郑黎明,毕天姝. 电网技术. 2019(09)
[4]柔性直流配电系统线路保护与定值整定[J]. 贾科,赵其娟,王聪博,朱瑞,宣振文,孙轶恺. 电力系统自动化. 2019(19)
[5]基于时域的交直流混联系统抗过渡电阻的单相接地距离保护研究[J]. 罗瑞,樊艳芳,刘群杰. 电力系统及其自动化学报. 2019(12)
[6]提升距离保护抗过渡电阻能力的研究综述[J]. 裘愉涛,马伟,丁冬,王昀昀,陈琦. 电力系统保护与控制. 2019(01)
[7]基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护[J]. 侯俊杰,樊艳芳. 电力系统保护与控制. 2018(19)
[8]逆变型电源对距离保护的影响机理分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,闫人滏,陈蕊,杨奇逊. 电力系统保护与控制. 2018(16)
[9]适应于集群风电送出线的参数识别时域距离保护研究[J]. 侯俊杰,樊艳芳,王一波. 电力系统保护与控制. 2018(05)
[10]适应于风电接入系统的抗高阻接地时域方程距离保护研究[J]. 侯俊杰,樊艳芳,钟显,陈至军. 电力系统保护与控制. 2018(01)
博士论文
[1]微机继电保护装置电磁兼容研究[D]. 程利军.华北电力（北京）大学 2001
硕士论文
[1]过渡电阻对柔直近端交流线路距离保护的影响研究[D]. 罗强.华中科技大学 2019
[2]风电场高压送出线路故障分析及其距离保护研究[D]. 刘军宇.天津大学 2018
[3]距离保护新原理的研究[D]. 许钢.华北电力大学（北京） 2009
本文编号：3403837
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