有功功率极性比较式纵联保护：故障分量方法

"基于故障分量的有功功率极性比较式纵联保护是一种创新的输电线路保护技术，利用故障附加网络中有功功率的极性差异来区分内部和外部故障。该保护原理认为，内部故障时，线路两端有功功率极性相同，外部故障时极性相反，解决了传统保护方式中可能存在的死区问题。" 在电力系统中，输电线路的保护至关重要，以确保系统的稳定运行。传统的电流差动和相位差动保护虽然广泛应用，但它们可能受到对地电容、无功补偿装置等因素的影响，且需要高度的数据同步。为解决这些问题，研究人员提出了一种基于故障分量的有功功率极性比较的新型纵联保护方法。 该方法的核心思想是利用故障时线路两端有功功率的极性变化作为判据。在内部故障情况下，附加网络中两端的有功功率极性一致，而在外部故障时，两端的极性相反。这一特性使得保护装置能够准确地区分区内和区外故障，避免了正、反向出口处的死区问题。同时，这种方法对数据同步的要求较低，不依赖于无功因素，增加了保护的可靠性。 为了验证该方案的有效性，研究者使用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件构建了500 kV输电线路模型，并对各种故障场景进行了仿真。这些场景包括不同类型的故障、不同故障位置、过渡电阻的影响、非同步数据下的表现以及无功因素的影响。仿真结果显示，提出的保护方案能够正确识别并快速响应区内和区外故障，具有较强的抗过渡电阻能力，对于出口故障不存在死区，且两端数据无需严格同步。 此外，文中还对比分析了分相保护方案和三相保护方案的优劣，探讨了基于故障分量有功功率幅值特征的选相方法。这种选相方法有助于提高保护的精度和适应性，尤其是在处理近区金属性故障时，能有效弥补有功差动保护存在的死区问题。 基于故障分量的有功功率极性比较式纵联保护方案为输电线路保护提供了一种新的、抗干扰能力强且无需严格同步的解决方案，有望在实际电力系统中得到应用，提高保护的性能和稳定性。