非全相及其再故障对距离保护的影响

论文摘要

电力系统“非全相运行”和“非全相运行状态下再发生故障”的工况,会对距离保护的正确动作造成影响,危害系统安全。目前的分析方法并不够完善。对于非全相再故障,主要是针对某一次故障进行了数值计算,并不能系统地、公式化地对故障过程进行分析。本文基于继电保护与故障分析的基本理论,对非全相状态进行了故障计算,分析了这种故障对各距离继电器的影响；基于叠加原理,提出了一种非全相再故障的分析方法。这种分析方法的特点是：将非全相再故障的网络等效为故障前的断线状态和故障后的短路附加状态,然后利用复合序网和回路电流法对两种状态进行单独计算,最后再进行叠加。提出这种分析方法的目的是得到断口处和保护安装处的电压、电流、功率等电气量的表达式,从而得到距离保护测量阻抗明确的计算公式。本文对非全相运行健全相再故障和非全相运行断线相再故障进行了详细的故障分析,验证了算法的正确性,求解出了非全相运行健全相再故障情况下各距离继电器的测量阻抗计算公式,对各继电器受影响情况进行了详细分析。本文针对非全相及其再故障对距离保护影响的分析,是建立在不计振荡的基础上的。振荡的影响一直是距离保护在应用中存在的最复杂、最棘手、也是最难以解决的问题之一。目前应用的振荡识别方法一般都比较复杂,也不够完善。有鉴于此,本文提出了一种基于功角计算的振荡识别方法。首先,利用己知数据和可测量的电气量,在理想情况下,推导出功角计算的表达式；然后,通过计算出的功角判断系统是否处于失稳的状态,并进行振荡与故障的识别；最后,对计算方法进行了误差分析。结论表明,这种方法能够在系统全相或非全相运行的情况下快速、可靠的识别振荡,能够有效的提高继电保护装置动作的可靠性,有利于电力系统的稳定和安全。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 非全相及其再故障研究现状
• 1.3 距离保护振荡闭锁研究现状
• 1.3.1 传统距离保护振荡闭锁措施
• 1.3.2 电力系统振荡过程中再故障的识别研究现状
• 1.4 本课题主要研究内容
• 第2章 非全相运行对距离保护的影响
• 2.1 输电线路非全相运行的故障分析
• 2.2 非全相运行对距离保护的影响
• 2.2.1 母线侧TV时距离保护受影响情况分析
• 2.2.2 线路侧TV时距离保护受影响情况分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 非全相再故障的故障分析
• 3.1 基于叠加原理的故障分析计算
• 3.1.1 断线状态
• 3.1.2 断线后又出现的短路附加状态
• 3.1.3 A相断线后健全相B发生故障
• 3.2 算例与仿真验证
• 3.2.1 断线相发生再故障
• 3.2.2 健全相发生再故障
• 3.3 本章小结
• 第4章 非全相再故障对距离保护的影响
• 4.1 母线侧TV时距离保护受影响情况分析
• 4.1.1 M侧距离继电器
• 4.1.2 N侧距离继电器
• 4.2 线路侧TV时距离保护受影响情况分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 基于功角计算的振荡识别方法
• 5.1 基本分析方法
• 5.1.1 全相振荡过程中发生对称故障
• 5.1.2 全相振荡过程中发生不对称故障
• 5.1.3 非全相振荡过程发生短路故障
• 5.2 两侧电势不相等造成的计算误差
• 5.2.1 两侧电势不相等时振荡中心的变化
• 5.2.2 计算误差
• 5.3 各部分阻抗角不相等造成的计算误差
• 5.4 新分析方法的应用
• 5.5 算例与仿真分析
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢