基于頻率特征的振蕩識別及雙回線零序問題研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、電力工業(yè)的高速發(fā)展在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時使電網(wǎng)日趨復雜,系統(tǒng)振蕩發(fā)生的概率也大大增加。在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時,失步解列裝置和繼電保護裝置的正確動作對于避免事故進一步擴大具有重要意義,振蕩識別則是其核心技術之一。同時,隨著電網(wǎng)建設的快速發(fā)展和土地資源的日益緊缺,雙回線路日益增多,線路走廊也日趨緊密,因此有必要對雙回線零序問題進行研究。本文以振蕩過程中的電氣量頻率特征分析為基礎,對基于頻率特征的振蕩識別原理進行了研究;同時以平行雙回線對零序保護

2、的影響分析為基礎,對改進算法進行了研究。論文的主要內容和成果如下:
  研究了電力系統(tǒng)振蕩過程中電流頻率和電壓頻率的特征。對振蕩中心和非振蕩中心的電流頻率和電壓頻率的表達式進行了推導,并根據(jù)其表達式對系統(tǒng)振蕩過程中的頻率特征進行了總結和分析。同時研究了兩側電動勢幅值不等和系統(tǒng)內各元件阻抗角不等對頻率特征的影響。研究表明當系統(tǒng)發(fā)生振蕩時,只有振蕩中心的電壓頻率等于電流頻率;非振蕩中心的電壓頻率在兩側電動勢頻率范圍內隨功角變化呈周期性

3、變化。兩側電動勢幅值是否相等或系統(tǒng)內各元件阻抗角是否相等均不對上述頻率特征造成影響。
  提出了一種基于電氣量頻率差異的振蕩識別原理。首先對系統(tǒng)振蕩過程中電氣量頻率差異的特征進行了進一步的研究,引入了振蕩因子的概念,用以表征某點電壓頻率和電流頻率的比較情況。在此基礎上,提出了基于電氣量頻率差異的振蕩及振蕩中心的識別原理。該原理可以判別系統(tǒng)是否發(fā)生振蕩,并判斷振蕩中心是否在元件內部。同時該原理能夠自適應于系統(tǒng)結構和運行方式的變化,且

4、不受中間負荷變化的影響。
  提出了一種基于電壓頻率特征的振蕩識別原理。首先對系統(tǒng)振蕩過程中電壓頻率的特征進行了進一步的研究。對系統(tǒng)內任意點電壓頻率的導數(shù)進行推導,并對其特征進行了分析和總結,同時研究了兩側電動勢幅值不等和系統(tǒng)內各元件阻抗角不等對電壓頻率導數(shù)特征的影響。以此為基礎,提出了基于電壓頻率特征的振蕩識別原理。根據(jù)其原理,該判據(jù)能夠在振蕩發(fā)生的首半個周期即判斷出振蕩中心是否位于元件內部;即使由于某種原因導致沒能在振蕩的首半

5、個周期作出判別,該判據(jù)仍然可以在振蕩的后半個周期再次作出判別。同時該原理也不受系統(tǒng)結構變化、運行方式變化及中間負荷變化的影響。
  研究了平行雙回線對縱聯(lián)零序方向保護的影響。采用互感線路的一般模型進行了故障計算,使研究具有通用性。以此為基礎,分析了互感線路內部故障和外部故障時,其各端零序方向元件的動作行為,使零序方向元件受相鄰線路電氣聯(lián)系強弱影響的現(xiàn)象更加直觀化。同時根據(jù)一般模型的推導結果對互感線路的幾種常見形式進行了進一步的研究

6、。研究表明,故障線路縱聯(lián)零序方向保護不受零序互感的影響,能夠正確動作;對于與其存在互感的非故障線路而言,電氣聯(lián)系越緊密,零序方向元件誤動的可能性越小;反之,誤動可能性越大。因此在強磁弱電的情況下,可以采用縱聯(lián)負序方向保護與縱聯(lián)零序方向保護相結合的策略以防止零序方向保護的誤動。
  提出了一種引入修正因子的反時限零序電流保護改進算法。首先分析了平行雙回線對反時限零序電流保護的影響。對雙回線內部接地故障時,零序電流的分布情況和保護元件

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