双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理,它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况,从而判断是否在区内发生了故障.该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作.文中进行了故障分析和保护原理的讨论,并验证了该保护的可行性.     

双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护，提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理，它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况，从而判断是否在区内发生了故障。该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作。文中进行了故障分析和保护原理的讨论，并验证了该保护的可行性。     

行波测距式非线性距离保护原理的研究

对行波测距非线性距离保护的判断量形成、原理、动作特性等进行了深入的分析,该保护方案动作灵敏度及可靠性高,集保护和故障测距于一体。半小波变换在保护中的利用使得检测故障信号的速度进一步加快,能够提高微机保护的快速性,确保电力系统的安全运行。     

静止同步串联补偿器对距离保护影响分析的研究

静止同步串联补偿器(SSSC)是新型的FACTS串联补偿设备,其运行状态、控制参数和控制策略依系统的不同运行工况而发生变化,从而不可避免地对继电保护产生影响.在研究其基本原理的基础上,详细分析了各种短路故障下SSSC对基于工频量和基于突变量元件距离保护的影响.对基于工频量的阻抗元件,根据MOV的最大耐压值推导出了判断电压反向的条件,对基于突变量的阻抗元件利用工作电压变化量推导出了动作方程.以此为依据分析了保护的动作行为并用PSCAD作了仿真验证.结果表明,SSSC的加入对距离保护的影响很大,且MOV的动作与否是保护能否正确动作的关键.     

静止同步串联补偿器对距离保护影响分析的研究

静止同步串联补偿器（SSSC）是新型的FACTS串联补偿设备,其运行状态、控制参数和控制策略依系统的不同运行工况而发生变化,从而不可避免地对继电保护产生影响。在研究其基本原理的基础上,详细分析了各种短路故障下SSSC对基于工频量和基于突变量元件距离保护的影响。对基于工频量的阻抗元件,根据MOV的最大耐压值推导出了判断电压反向的条件,对基于突变量的阻抗元件利用工作电压变化量推导出了动作方程。以此为依据分析了保护的动作行为并用PSCAD作了仿真验证。结果表明,SSSC的加入对距离保护的影响很大,且MOV的动作     

不受电力系统振荡影响的距离保护

距离保护被广泛应用于电力系统中,现有距离保护核心元件——距离继电器不同程度地存在缺陷,导致系统发生振荡时保护误动作或者性能下降,常用的距离继电器必须配合振荡闭锁元件使用。因此,以保证保护正确动作为前提,提出一种不受系统振荡影响的距离保护。该保护基于改进的多相补偿继电器构成,配合闭锁元件以解决振荡中发生区外故障时多相补偿继电器的不正确动作问题。所提出的距离保护对于故障、单纯振荡无故障、振荡过程中发生不对称故障以及对称短路故障都有正确的反应能力,且具有判断故障类型和故障相别、分相跳闸的能力。PSCAD仿真结果证实了所提距离保护的有效性。     

美国GE公司TLS型距离保护装置动作特性的几点计算与评述

前言 84年初,华东地区在淮南平圩电厂工程中进口了美国G.E.公司的TLS型距离保护装置。此后,华东电网又在繁昌—瓶窑—南桥工程中引进了这种距离保护装置。TLS型装置的阻抗元件在参加比相的电气量中采用了一些门槛、限幅等非线性电路,因此,其动作特性不像一般阻抗元件那样易于想像,运行单位对于这些非线性电路的整定也比较陌生。本文应用数字计算方法,就其中一些难于直观判断的非线性电路对阻抗元件动作特性的影响作了探讨,或许对生产运行有所助益。     

基于距离保护契合因子的区域后备保护方法

提出一种基于距离保护契合因子的区域后备保护方法,将各段距离保护的元件动作情况与故障位置的关系量化为距离保护贡献度,并将其作为权重构建保护契合度函数和保护契合度期望函数。将保护契合度函数与保护契合度期望函数之比定义为距离保护契合因子,从而识别故障线路。利用IEEE 10机39节点系统与贵州都匀实际系统进行仿真,仿真结果表明,所提算法不受信息非同步的影响,在距离保护动作50%的信息缺失或错误的情况下,仍能准确判断故障线路。     

不对称整定阻抗的多相补偿距离继电器在单相接地条件下的动作特性

采用单相补偿电压与相间补偿电压向量关系的多相补偿距离继电器能够有效防止系统振荡对距离保护的影响,补偿电压方程中整定阻抗相等,但该距离继电器在系统振荡较大且单相接地情况下反映故障相的动作元件存在拒动情况,以及反映非故障相动作元件存在误动情况;通过分析多相补偿距离继电器的动作方程,减小相间补偿电压的整定阻抗值和保持单相补偿电压整定阻抗值不变的不对称整定原则解决了上述问题,利用选相元件判断单相接地故障发生时刻相间补偿电压整定阻抗值,仿真计算结果有效证明了理论分析的正确性。     

线路距离保护应对事故过负荷的策略

目前输电线路距离保护完全依赖于整定计算来躲过过负荷,而世界上诸多大停电事故均与事故过负荷相关,负荷转移后距离保护动作会引起事故扩大,因此必须寻找新的对策来防止线路距离保护在事故后过负荷时误动。摒弃了惯用的距离保护阻抗平面,提出基于电压平面的判据,该判据以补偿电压作为动作量,通过选择一个极化量作为参考量,在电压平面上构造一个动作区域,当动作量落在动作区域内时动作。在电压平面上,负荷点会落在两端电源的连线上,与阻抗平面相比,保护更加易于确定是否动作。该判据从根本上区分了负荷与短路,有效地解决了负荷转移后距离保护动作的问题,其应用有利于提高电力系统的安全稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于波形识别的变压器自适应制动比率差动保护原理

带多段折线或非线性特性的比率差动保护引起了广泛的关注，其中三折线比率制动特性的差动保护已在变压器保护中得到了应用，但是，如何整定各段折线拐点及非线性特性依然是一难题。文中分析了差动不平衡电流、电流互感器(TA)饱和、TA传变误差及波形相关系数之间的关系，并通过大量的仿真计算，得到了TA传变误差与相关系数的比率关系，在此基础上，提出了一种根据波形相关系数自动调整制动比率特性的变压器差动保护原理。     

标积制动量的应用与分析

标积制动量已在差动保护中得应用。本文通过对标积制一与传统比率制动量进行对比分析,探讨以下几个问题：（１）标积制动判据与比率制动判据的统一性;（２）扩展标积制动概念以便在差动保护中获得非线性制动特性;（３）在多侧差动保护中应用标积动的方法。本文还探讨了差动保护的分析方法。     

基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法

变压器差动电流波形在区内故障后第一周期内由于非周期分量和高次谐波的影响而存在较大偏移,导致保护容易出现误判。为解决该问题,在PSCAD中建立变压器差动保护仿真模型,对三相差流瞬时值取绝对值后求和得到特征电流。研究发现励磁涌流与内部故障电流的特征电流在波形间断角和纵向偏移上存在明显差异,可以通过在时间轴上方设置合理的门槛值,取特征电流波形在该门槛值以下的波宽作为识别涌流与内部故障电流的判据,由此提出一种基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法。仿真表明该方案能有效提高保护动作速度,维持在20 ms左右,弥补了波形对称性原理的差动保护在可靠性和速动性上的不足。     

两相电流差的特性

提出了两相电流差电流的新概念，对该电流的特性进行了分析，并通过两个例子，说明其 在继电保护领域中的应用。其一：提出一种相间电流保护新判据，使得相间电流保护在各 种相间短路条件下都有相同的保护区，从而提高了相间电流保护的灵敏度，简化了动作值的 整定计算和灵敏度校验；其二：用两相电流差电流的一般表达式，对两相电流差工频变化量 的选相元件进行分析，加深了人们对该选相元件动作特性的认识。     

几个励磁涌流新判据分析

在变压器差动保护中，励磁涌流是十分值得关注的问题，分析了近几年来提出的偶次谐波制动，半波叠加涌流制动和利用波形对称构成的励磁涌流新判据的原理和特点，分析表明，按波形对称原理构成的涌流判据有较好的优越性，在此基础上对以上涌流新判据作出了相应的评价，它对新判据的使用，改进及构成的保护调整具有指导意义。     

基于突变量能量波形特征的特高压直流输电线路单端保护方法

从提高特高压直流输电线路保护可靠性的角度出发,提出一种基于突变量能量波形特征的特高压直流输电线路单端保护方法。利用叠加原理分析故障后突变量能量,发现系统正常运行时,突变量能量为零。直流输电线路发生故障后,突变量能量具有明显变化,据此构造直流输电线路保护启动判据。进一步分析直流滤波器和平波电抗器对突变量能量波形的影响,发现二者的平滑作用使能量分散造成波形变缓,利用标准差系数刻画突变量能量波形的波动特性,据此构造直流输电线路区内、外故障识别判据。利用正、负极标准差系数之比构造故障选极判据,进而实现故障极全线速动保护。仿真结果表明,该保护方法能可靠地区分直流线路区内、外故障,实现故障选极,保护特高压直流线路全长。     

基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器相位差动保护

变压器差动保护中电流互感器饱和导致保护可靠性与速动性降低。文中利用波形相似度对变压器区内、区外故障,尤其是电流互感器饱和时两侧电流相位信息进行提取,提出一种基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器差动保护判据,以识别包含电流互感器饱和在内的各种故障情况。仿真与动模试验结果表明,该判据在识别变压器区内、外故障,尤其是电流互感器饱和时均能做出正确判断。对于噪声干扰的情况仅需做简单处理判据即可有效识别故障。     

EHV输电线路单端量电流暂态保护探讨

介绍基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法。讨论了EHV输电线路故障电弧及产生的暂态电流的特点和单端量电流暂态保护基本原理，利用小波分析的去噪和时频局部化特性，建立了基于多分辨分析的单端量电流暂态保护启动判居和跳闸判据。借助EMTDC仿真分析软件，研究一实际电网EHV输电线路故障电弧特点，探讨了单端量电流暂态保护机理的可行性。     

时钟管理系统中继电保护B码对时研究

继电保护B码对时在智能变电站时钟管理中有着十分重要的作用,文章分析了时钟管理系统中继电保护B码对时的应用,结合高精度继电保护测试仪与GPS时间同步系统,讲述了一套全面测试继电保护装置B码对时的方案。利用继电保护测试仪回放B码脉冲波形给继电保护装置实现其B码对时,在回放时通过修改B码脉冲的部分码元模拟各种B码异常,全面验证继电保护装置B码对时的处理逻辑;通过GPS时间同步系统对继电保护装置施加B码对时信号进行长时间拷机,验证继电保护装置B码对时处理稳定性与可靠性。该方案对继电保护装置B码对时的测试与研发有一定的参考价值。     

Classification of power system disturbances using linear Kalman filter and fuzzy-expert system

Identification and classification of voltage and current disturbances in power systems is an important task in power system monitoring and protection. This paper presents a new approach for power system disturbances identification and classification. The concept of linear Kalman filter together with discrete wavelet transform (DWT) is used to extract two parameters; the amplitude and the slope from the captured voltage or current waveform. DWT is used to help Kalman filter to give a good performance; the captured distorted waveform is passed through the DWT to determine the noise inside it and the covariance of this noise is fed together with the captured voltage waveform to the Kalman filter. The two parameters are the inputs to fuzzy-expert system that uses some rules on these inputs to identify the class to which the waveform belongs. To prove the ability of the new approach for classifying power system disturbances, detailed digital simulation and experimental results involving various types of power quality events are presented. The results depict that the proposed technique has the ability to accurately identify and classify PQ disturbances.