基于PRONY法的超高压线路单相自适应重合闸故障性质识别新方法

为解决带并联电抗器超高压输电线路中自动重合闸盲目重合及永久性故障问题,针对瞬时性故障时恢复电压的拍频现象进行研究,发现其恢复电压中除工频频率外还存在位于30-45 Hz之间的频率。根据该频率特性,提出了基于PRONY算法的超高压单相自适应重合闸故障性质识别判据。利用PRONY算法计算恢复电压信号频率,快速准确识别瞬时性故障与永久性故障。仿真及实测结果验证了判据的有效性和准确性。     

基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法

广域后备保护可综合利用全网信息,在传统保护出现错误时,快速准确地找到故障位置。提出了一种基于聚类算法和改进证据理论的广域后备保护新算法:首先,基于电网中各子站之间的电气距离特征,利用k均值聚类算法完成对大电网的分区工作,由各点故障电压序分量的特征选取可疑故障线路;然后,将电气量和保护动作状态量共同作为证据源,同时对不合理证据进行优化改进;最终利用改进后的DS证据理论识别故障线路。仿真结果表明,该方法可有效完成对电网的分区工作,在保护动作信息部分或者全部出错时均能有效识别故障线路。     

超高压输电线路分布参数对保护动作行为的影响

针对超高压输电线路是否需要采用分布参数特性来分析继电保护的动作行为进行讨论，推导了横分量法和对称分量法模型．结合５００ｋＶ双端网络，进行了线路故障稳态计算，并仿真４种保护的动作判据，详细讨论了两种算法对保护的动作行为的差别，得出具有实际意义的结论．     

超高压输电线路分布参数对保护动作行为的影响

针对超高压输电线路是否需要采用分布参数特性来分析继电保护的动作行为进行讨论，推导了横分量法和对称分量法模型。结合５００ｋＶ双端网络，进行了线路故障稳态计算，并仿真４种保护的动作判据。详细讨论了两种算法对保护的动作行为的差别，提出具有实际意义的结论。     

多相补偿接地距离继电器的动作特性数值分析

为分析超高压输电线路距离保护动作特性的需要,本文提出了采用模分量法计算线路稳态故障,仿真接地距离继电器的动作行为。结合500 kV双端网络,详细分析了晶体管型多相补偿接地距离继电器在500 kV线路上的动作行为。     

小波奇异熵及其在超高压输电线路暂态保护中的应用

在研究小波变换、奇异值分解及信息熵理论的基础上,进行了线路模型参数的选择研究,分析了小波奇异熵的应用原理和本质,并将其应用于超高压输电线路的暂态保护,同时提出了基于小波奇异熵的暂态保护判据。基于PSCAD/EMTDC的故障仿真结果表明:该保护判据能快速准确地识别区内、外故障,并且不易受到故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性。     

超高压同塔双回双极直流输电线路工频参数测量方法研究

提出了基于分布参数模型与粒子群优化(PSO)算法的超高压同塔双回双极直流输电线路工频参数测量方法.给出了求解超高压同塔双回双极直流线路工频参数的数学模型,详细介绍了利用PSO算法对超高压直流输电线路工频参数进行测量的方法和步骤.基于PSCAD软件,利用该方法对不同长度的同塔双回双极直流输电线路进行了仿真测试.仿真结果表明,该方法的测量精度可以满足超高压同塔双回双极直流输电线路工频参数的工程测量要求.     

基于测量波阻抗的同杆双回输电线路故障识别

为提高行波保护在同杆双回输电线路上的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的测量波阻抗比率制动故障识别算法. 利用S变换获取母线电压与线路电流的初始行波相量,据此计算线路测量波阻抗,给出和波阻抗与差波阻抗概念,引入综合和波阻抗和综合差波阻抗. 理论分析表明：当发生区内故障时,综合和波阻抗小于综合差波阻抗;当发生区外故障时,综合和波阻抗远大于综合差波阻抗. 引入比率制动系数,将综合和波阻抗作为制动量,综合差波阻抗作为动作量,建立比率制动保护判据进行区内、外故障识别. 大量仿真结果表明,该算法判据简单,性能可靠,动作灵敏、迅速,基本不受故障初始角、故障类型、过渡电阻、噪声干扰等因素影响.     

特高压直流输电线路差动保护改进方案

提出一种差动保护改进方案,利用特定电压、电流数据与线路电阻三者间可等效转换的特定电气三角平衡关系,辅以积分算法具有的低通滤波效果,将线路两端突变量差流作为动作量,将线路两端电压突变量差与线路电阻之比作为制动量,构造改进判据. 理论分析表明,当线路发生区外故障时,动作量明显小于制动量;线路内部故障时,动作量大于制动量,判据设置清晰、明确. 该方案对采样频率要求不高、整定简洁、结果清晰且不受分布电容电流的影响. 以我国±800 kV特高压工程为参照搭建仿真模型,设置3种典型故障对保护判据进行仿真验证. 结果表明,所荐方案具有可靠性高、判别灵敏的特点,能准确、快速地识别区内、区外故障,具有较好的工程运用前景.     

一种关键线路和重要保护辨识的新方法

提出了一种基于连锁故障模型和风险理论对系统中关键线路和重要保护的辨识方法。该方法首先利用Markov状态空间理论建立了计及继电保护装置动作逻辑的初始状态概率模型,从而得到连锁故障初始阶段的系统状态。然后,建立了基于实时运行条件下的线路、发电机和负荷的可靠性模型来模拟后继故障。最后,利用风险理论对线路和线路保护进行风险辨识。算例仿真结果验证了算法的正确性和可行性。     

基于数学形态学的暂态行波方向保护方案

在分析暂态行波电流和电压的特征关系基础上,利用数学形态学在检测信号奇异性的优越性,根据其初始波头极性对线路的区内、区外故障做出准确、快速的判断,提出了一种基于数学形态学的暂态行波方向保护方案。采用ATP对各种故障所做的仿真计算验证了所提出的保护原理的正确性和有效性。     

基于小波神经网络的超高压输电线路行波测距保护研究

针对超高压输电线路的超高速保护而建立人工神经网络模型,将输电线路行波信息和高频暂态电流信号经小波变换数据预处理,并提取相关时域和频域特征值之后作为分布式神经网络的输入,以通过人工神经网络来准确识别线路故障类型、故障位置,为实现保护的超高速动作提供判据。     

Fractal model of lightning channel for simulating lightning strikes to transmission lines

How to accurately evaluate the direct-strike lightning protection is one of the key issues in the design of transmission lines. In this paper, three important issues in applying the fractal simulation to the lightning protection of transmission lines were discussed, including the criteria and implementation of upward leader inception, the connection with the magnitude of lightning current, and the calculation and control of fractal dimensions. Then we conducted the simulation iterately, leading to statistical results, which indicate that even if the transmission line satisfies the perfect shielding condition, shielding failure fault remains possible. Furthermore, we calculated the shielding failure fault rates of an EHV line with different ground obliquities and distribution of strike points over the interval between two neighboring towers along a UHV-DC line to find out the weak point of transmission-line lightning protection. This work provides a promising approach for improving the lightning protection property of transmission lines by optimizing the configuration of shielding wires and phase or pole conductors.     

超高压长线路故障测距研究

提出了一种适用于超高压长线路的故障测距方法。该方法基于线路分布参数模型,根据正序故障分量电压沿线分布规律,通过搜索迭代将故障点界定在一段短线路上,从而将分布参数长线测距转化为集中参数短线测距。该方法理论上不受故障过渡电阻的影响,不要求双端数据同步采样。采用反映各种故障的正序分量,不需事先确定故障相别。ATP仿真显示该方法有较高的精度。     

基于电压分布和判别分析的电网故障在线定位

提出了一种针对广域后备保护的电网故障在线定位新方法。首先根据故障电压分布快速完成故障的一次定位,再利用广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)提供的实时电压、电流等电网电气量信息,运用判别分析中的马氏距离判别原理,最终确定出故障元件。仿真结果表明,该算法可以准确地定位出故障元件,满足在线定位的要求,为广域后备保护的实现提供了前提。     

Single Ended Fault Location Estimation for EHV Transmission Systems

A novel numerical algorithm for fault location estimation of single-phase-to-earth fault on EHV transmission lines is presented in this paper. The method is based on one-terminal voltage and current data and is used in a procedure that provides the automatic determination of faulted types and phases, rather than requires engineer to specify them. The loop and nodal equations comparing the faulted phase to non-faulted phases of multi-parallel lines are introduced in the fault location estimation models, in which source impedance of remote end is not involved. Precise algorithms of locating fault are derived. The effect of load flow and fault resistance,on the location accuracy, are effectively eliminated. The algorithms are demonstrated by digital computer simulations.     

基于小波变换和神经网络的线路保护启动方法

为满足特高压输电线路超高速保护的要求,结合小波变换原理和神经网络原理,提出一种新的特高压输电线路保护的启动方法。该方法运用小波变换检测突变信号的原理,提取故障特征量,并以此作为神经网络的输入,设计启动神经网络,以判断输电线路的运行状态(正常或故障),进而决定是否启动故障选相装置。在PSCAD建立特高压输电系统仿真模型,仿真结果表明:该启动方法能准确判断输电线路运行状态,动作快速、灵敏且不受过渡电阻、故障位置、故障初始角以及噪声干扰的影响,在特高压输电线路超高速保护方面有一定的实用价值。     

高压输电线路距离保护克服过渡电阻能力研究

高压输电线路中存在较大的过渡电阻,很容易引起距离保护拒动或误动.分析特高压单侧电源经长线路出口故障和双侧电源长线路出口故障时过渡电阻对距离保护工作的影响,探讨单侧电源助增电流网络、外汲电流网络中过渡电阻对测量阻抗的影响,并给出2种网络结构在不同地点处保护测量阻抗的计算公式.研究能较好躲过渡电阻特性的零序电抗继电器、自适应接地距离继电器、神经网络距离继电器,分析比较不同方法的优缺点及适用场合.