圓特性距離繼電器臨界失效風(fēng)險評估體系構(gòu)建研究.pdf

1、本世紀(jì)初期的國內(nèi)外幾次大停電事故表明，在電網(wǎng)故障過程中的運行和故障模式是離線分析所未能預(yù)計的，而實際故障發(fā)生后的對系統(tǒng)狀態(tài)的全面掌握和分析又缺乏必要手段和方法，從而導(dǎo)致事故的擴大。繼電保護在線失效風(fēng)險模型是輸電系統(tǒng)運行可靠性評估研究的重要組成部分，相關(guān)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的研究已成為了確保大型電網(wǎng)安全與穩(wěn)定的不可或缺的關(guān)鍵性課題。
　　 論文首先概括性的敘述了輸電系統(tǒng)保護技術(shù)的發(fā)展歷程和總體運行情況，分項闡述兩類失效的機理，其中著

2、重考慮了短路故障類型和故障過渡電阻帶來的影響，并采用加權(quán)形式表達出保護裝置所處外部環(huán)境的獨有特征。提出了繼電保護系統(tǒng)臨界失效風(fēng)險評估模型，分析并研究了評估模型中的失效系數(shù)和失效曲線的具體實現(xiàn)方案。上述模型解決了傳統(tǒng)上只能依據(jù)保護元件統(tǒng)計數(shù)據(jù)估算其安全程度的不足，準(zhǔn)確的處理了電網(wǎng)運行的不確定因素，為進行計及繼電保護系統(tǒng)影響的輸電系統(tǒng)運行可靠性評估提供了決策依據(jù)和可信指標(biāo)。
　　 圓特性歐姆距離繼電器和各偏轉(zhuǎn)型歐姆繼電器是輸電線路中

3、最常用繼電保護裝置。根據(jù)繼電保護的原理和配置方案，研究實時短路故障條件下各種繼電保護第二類失效風(fēng)險的算法：1.基于實用歐姆繼電器在阻抗復(fù)平面上的圓動作特性以及繼電器測量阻抗方程式，推導(dǎo)繼電器臨界失效電阻的分布圖及臨界失效系數(shù)；2.根據(jù)不同故障類型下的測量阻抗方程式，提出單相及相間故障條件下的繼電器臨界失效電阻的分布圖及臨界失效系數(shù)；3.基于偏轉(zhuǎn)特性實用歐姆繼電器的圓動作特性以及繼電器測量阻抗方程式，推導(dǎo)繼電器最大動作域分布圖及最大動作域

4、系數(shù)，闡述根據(jù)失效狀態(tài)變化域計算動作域系數(shù)的方法；4.分析非故障相元件測量阻抗軌跡特性受電網(wǎng)狀態(tài)變化的綜合影響。
　　 考慮到保護安裝處負(fù)序電壓隨過渡電阻變化而自適應(yīng)調(diào)整動作邊界的優(yōu)勢，分析并發(fā)現(xiàn)補償電壓進入同相區(qū)的可變臨界圓動作特性等伴隨條件，建立了輸電線路自適應(yīng)距離保護新方案。計算繼電器有載運行情況下的測量阻抗變化范圍，將研究所得臨界失效模型運用于同相域范圍，并結(jié)合功角變化、電壓損耗和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等實變狀態(tài)量，構(gòu)建出可變圓特性臨

5、界失效風(fēng)險評估模型。就繼電器改進后的保護方案，利用EMTDC驗證其耐受過渡電阻性能的改變，預(yù)測發(fā)生拒動故障的可能性。
　　 論文還就傳統(tǒng)振蕩防誤閉鎖裝置的不足提出了基于電氣變化量-距離繼電器測量阻抗軌跡圓為修正判據(jù)的總體方案。因繼電器安裝處正、反向線路阻抗比值和線路兩端電勢大小比值因?qū)嶋H運行而有所不同，共設(shè)八種情況分別確定了繼電器安裝于送、受電側(cè)時的振蕩測量阻抗軌跡，討論了從測量阻抗的電阻變化率符號中獲取線路潮流方向信息的方式。