关键字 |
| 设备,距离保护,STATCOM,电力系统电网故障,PSCAD。 |
介绍 |
| 在传送点测量阻抗是距离保护的基础操作。有几个因素影响测量阻抗在传送点在[1,2]。其中一些因素有关电力系统参数故障实例前,可以分为两组。第一组的结构条件下,由传输线短路水平结束,而第二组的操作条件下,所代表的线负载角和电压大小比例的行结束。近年来事实设备引入电力系统的传输容量增加线条和提供系统的最佳利用能力[3,4]。然而,在事实面前设备如STATCOM特别是传统距离姆欧和四边形等特点在很大程度上受到错误操作的形式做出过度或under-reaching故障点(5、6)。一般三个安装位置对STATCOM [6];在近端总线,在这条线的中点,在远程总线。结束的巴士,STATCOM故障回路中不存在,因此不影响距离继电器操作。当STATCOM安装在中点,如果故障定位传送点和之间的中点,断层的STATCOM不存在循环,否则STATCOM将故障回路中。 When STATCOM is not present in the fault loop for zero fault resistance, the measured impedance is equal to the actual impedance of the line section between the relaying and fault points. On the other hand, when STATCOM is within the fault loop, even in the case of zero fault resistance, the measured impedance would be deviated from its actual value. Therefore, the conventional distance relays are exposed to the mal-operation, in the form of over-reaching or underreaching. In this case, the effect of STATCOM on the protective zones should be considered accurately[7, 8]. Thus, it is essential to study effects of FACTS devices on the protective systems, especially the distance protection, which is the main protective device at EHV (Extra High Voltage) level. |
| 本文详细分析影响的STATCOM受雇于一个传输系统使用PSCAD的包距离继电器的性能。起初的briefreview STATCOM的影响连接的中点输电线路距离保护继电器的性能。紧随其后的是一个详细的模拟研究各种类型的错误应用于输电线路距离保护继电器。 |
分析与STATCOM的输电线路 |
| 图1显示了一个距离继电器保护和STATCOM安装在输电线路中点。STATCOM补偿电压控制的输电线路的中点。图2说明了STATCOM的vi特点。可以看到,STATCOM能够提供电容和电感补偿和能够控制其输出电流超过额定的最大电容或者电感范围独立交流系统电压[9]。这个特性的主要优势是STATCOM在其他事实设备等静态无功补偿器(SVC) [6]。SVC只能供应减少和降低系统电压输出电流决定于它最大等效导纳(10、11)。这也意味着,所产生的最大电容式或感抗STATCOM与恒流电压线性减少。 |
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| 在F1断层的STATCOM不会影响继电器的性能。计算的阻抗Z传统距离保护继电器使用测量电压和电流,达到设置,可以表示为(1)阻抗Z1区阻抗通常设置的输电线路的正序阻抗。其余的关系是至关重要的,以确保所有地球的继电器操作正确错误,补偿与相邻线路交叉耦合效应。 |
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| 在那里, |
| Z1是正序阻抗达到设置 |
| 他们当前在指责阶段 |
| Ires = (Ia + Ib + Ic)剩余电流 |
| Imutis平行线的剩余电流 |
| zr = (Z0 + Z1) / 3 =剩余阻抗,阻抗包括地球。 |
| Zmutis相互补偿阻抗 |
| 对于任何错误背后的STATCOM (F2)点STATCOM的前面的错。在这些条件下,STATCOM注入电流与线电压正交喂养中点的断层和提高电压,这被视为附加阻抗继电器。这个阻抗可以电感或电容,根据操作方式的STATCOM之前的错。在这种情况下的关系(1)不适用,因此明显的阻抗计算的距离继电器不同于实际的故障阻抗。这种情况会导致可能的按照reach或越权行为测量元素的距离继电器。因此,继电器必须提供某种形式的补偿来消除按照reach或越权行为的, |
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仿真研究为各种缺点 |
| 模型的输电线路中点的STATCOM安装使用PSCAD的包图3所示。PSCAD是一个图形用户界面,提供了一个非常灵活的界面电磁波瞬变电磁暂态仿真软件程序(EMTDC)。EMTDC是电力系统组件模型的库和程序构成了仿真软件包被称为“PSCAD / EMTDC”和组合允许工程师建立和运行各种各样的电力系统仿真[12]。各种类型的故障模拟执行(单相接地、两相、三相故障)应用在保护区内的距离继电器。基于开发的模型,包含STATCOM的回路阻抗距离继电器认为在以下小节。 |
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| a阶段地面(g)的错 |
| 在图3所示的系统,a阶段接地故障发生在距离75公里STATCOM的右边。的设置值所需的STATCOM电压是1.0聚氨酯。系统的表面阻抗轨迹有或没有STATCOM的距离继电器姆欧特征如图4所示。可以看出明显的阻抗与STATCOM大于传输系统,对系统没有STATCOM。保护区域的距离继电器将因此减少即underreach (13、14)。图5显示了其他单位计算的仿真结果行了行阻抗在地面故障两种情况下(有/没有STATCOM)。很明显,只有将计算断裂阶段的阻抗继电器和其他单位的轨迹明显的阻抗不交叉姆欧圆故障状态。 |
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| 当断层是STATCOM的右边,表观电阻和电抗与STATCOM的系统比没有STATCOM的系统。这可以解释为关于伊什/ Irelay(影响比率)。因为STATCOM无功功率注入的,STATCOM连接一点的电压高于系统没有STATCOM;换句话说,被传递的距离比实际距离远。这种明显的阻抗的增加将导致的under-reaching距离继电器。当STATCOM安装在输电线路的中间,和原来的距离继电器的达到80%,达到点Nnewfor STATCOM的系统可以来源于以下, |
 (3) |
 (4) |
| 其中伊什是并联电流注入了STATCOM和Irelayis传送电流。STATCOM的设置上有很大的影响明显的阻抗[15]。根据不同的系统条件下,STATCOM可能有不同的设置值所需的电压,和这个设置也会影响距离继电器的性能。接下来的研究是进行明显的阻抗和单相接地故障期间STATCOM设置是1.2,1.0和0.8分别聚氨酯。fromFig。6、7和8的表观电阻和电抗距离继电器的单相接地故障的增加会增加STATCOM设置参考电压。这可以解释为不同的无功功率注入。在故障设置电压高时,保持所需的电压越高,STATCOM将注入更多的无功功率;换句话说,无功电流注入STATCOM以示高;这将增加的影响比和相应的增加了明显的阻抗继电器的距离。 |
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| 值得一提的是,在某些条件下,当系统容量高和STATCOM电压设置值很低,如果发生一相接地故障外区1,STATCOM连接点电压可能高于设置值,在这种情况下,STATCOM将在系统吸收无功功率,当前Ishwill成为归纳,影响比伊什/ Irelaywill成为正面而非负面的和明显的看到的阻抗继电器相比,将减少的距离没有STATCOM系统。这可能会导致过度的距离继电器,这显然是不可取的。 |
| b阶段阶段(c)的错 |
| 相位间的故障,继电器相间电压输入电压和电流是δ线电流。图9显示了明显的阻抗被距离继电器在c阶段断层。传递电压VBCand继电器电流IBC。断层距离继电器in75km点和STATCOM pu设置值是1.0。从图9可以看出,在一个阶段相错,因为STATCOM,电抗明显增加,但与单相接地故障,因此明显阻力减小,距离继电器不能正常运转[14]。这显然是明显的图所示阻抗轨迹一直向上移动。 |
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| c三相(ABC)的错 |
| 相同的系统模拟三相故障和视在阻抗被距离继电器位于发送端为例,没有STATCOM的故障继电器的应用在保护区内。STATCOM在故障条件下的影响的情况下与STATCOM断开连接以及连接了STATCOM Fig.10a和b。可以看出,STATCOM的存在明显的阻抗轨迹一直向外转移姆欧圆。 |
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结论 |
| STACOM距离继电器操作的影响,对各种类型的故障反馈提出了。STATCOM的分析是进行安装在中点基于模拟研究使用PSCAD的包。从仿真结果发现,STATCOM确实会影响距离继电器故障条件下的性能。它已经表明,当STATCOM位于传输线的中点,传统的距离继电器接触错误操作,过度的形式或under-reaching。在这种情况下,STATCOM的影响在防护区应考虑。人们已经发现,表面阻抗的影响由STATCOM无功功率注入水平导致下达到或超过达到的距离继电器。由于偏差的测量阻抗不是常数,因为不同参数的STATCOM,应该利用自适应方法。距离继电器遗嘱时按照reach STATCOM提供无功功率,并将越权行为当STATCOM消耗无功功率。STATCOM的设置上有很大的影响明显的阻抗。电压设置越高,表面阻抗越大。 |
引用 |
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