基于信号复杂度的高压交流线路暂态保护研究

基于线路故障暂态特征的保护比传统保护响应更快,对故障的判断更加准确,而且不会受到工频振荡等情况的影响。分析了线路故障时产生暂态分量的原因以及发生区内外故障时暂态特征存在差异的原因,介绍了小波变换以及小波奇异熵,用小波奇异熵来表征信号复杂度的变化,基于小波变换分析电流信号,并用小波奇异熵进一步分析信号的复杂度。在MATLAB/Simulink中搭建500kV线路仿真模型,通过仿真发现,线路发生区内故障时信号复杂度明显高于发生区外故障时的信号复杂度,利用区内、外故障时信号复杂度的差异构成了区分区内外故障的判据。     

基于小波变换的超高压非对称T型线路故障保护方案

描述了一种利用小波变换对T型线路进行快速保护的方案,保护单元使用各支路经同步化后的三相电压电流,使用小波变换提取故障电压电流频带中的暂态高频分量,进行故障检测与类型判别。建立了非对称T型线路仿真模型,针对不同故障位置、故障类型、故障初始角和故障过渡电阻进行仿真验证。结果表明,该方案快速,准确。     

输电线路故障定位中小波变换的应用

高压输电线路故障定位对电力系统安全稳定运行有着重要意义，故障稳态、暂态信号的处理、分析对高压输电线路故障定位的准确性、可靠性有着重要影响，小波变换为信号分析处理提供了强有力的数学工具，分析了国内外小波变换在输电线路故障定位中的应用研究内容及现状，指出了一些存在的问题探讨了进一步研究的方向。     

基于动态小波变换的小电流接地系统故障选线研究

小电流接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于动态小波变换的故障选线方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能量之差为最小值作为判据。该方法充分利用了动态小波变换分析故障信号的优势,克服常规小波变换在这方面的不足。仿真结果表明,该判据不受接地条件和接地方式影响,能够准确可靠地选出故障线路。     

基于宽频信息挖掘的同塔双回输电线路单端故障测距研究

基于同塔双回输电线路故障时激发的宽频暂态信息,充分利用同塔双回输电线路中非故障线路作为宽频暂态信息的传播通道,提出了利用两条线路上故障宽频信息比对的方法进行单端测距的措施.以零序电流为主要测量信息,对两回线路的零序电流进行全频域分解,挖掘宽频信息特征,并将整体特征作为输入,运用BP神经网络进行训练,区分出故障线路与非故障线路.对故障线路与非故障线路同端检测以提取全频暂态电气信息,利用S变换作为暂态信号分析工具,寻找故障线路与非故障线路的三相瞬时功率突变的时间点,综合运用算法融合的优势形成智能判据,实现故障线路测距,并通过仿真验证了该方法的有效性.     

双极直流输电线路暂态高频小波能量保护

随着高压直流输电的推广,针对直流系统的保护配置也在不断改进。直流线路作为直流输电系统的核心元件,其保护配置一直是研究重点。本文利用小波变换提取故障暂态时电压高频信号,通过检测电压高频信号小波能量突变量的大小及比较正负极小波能量的大小,提出一种直流输电线路的全线速动保护新方法。该方法原理简单、动作迅速、耐过渡电阻能力强。利用PSCAD搭建仿真模型,对各种类型故障进行仿真,结果表明,该保护具有绝对的选择性,能有效可靠保护直流线路全长。     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线研究

针对中性点不接地和经消弧线圈接地小电流系统选线不准确的问题,从零序暂态电流特性入手分析了零序暂态电流呈容性的特征频带SFB,提出利用小波变换提取SFB频段内暂态零序电流电压,实现小电流接地系统单相接地故障线路判别。     

单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

基于暂态电压的多端柔性直流线路保护方案

多端柔性直流线路故障电流具有上升速度快、峰值大的特点。为了限制故障电流,通常会在直流断路器中串联限流电抗器,形成直流线路的天然边界,但这也导致了故障电压暂态过程变化。区内故障时,线路两端保护安装处的暂态电压高频分量的有效值均大于限流电抗器换流站侧的值;区外故障时,故障端的特性与之相反。基于上述故障特征,提出一种基于暂态电压的多端柔性直流系统保护方案,利用单端线路侧的电压微分率实现区、内外故障快速动作,利用线路双端限流电抗器两侧暂态电压比实现区内、外故障的可靠判别。算例仿真结果表明:所提保护方案动作速度快,受过渡电阻影响小,且线路两端无需数据同步。     

基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略

为解决单相接地故障稳态特征信号微弱而造成的选线困难问题,提出基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略。该方法首先根据电网零序电压是否突然大幅升高判断电网是否发生了接地故障,并根据零序电压的模极大值出现的时刻确定接地故障发生的时间点;其次,提取故障前后一个周波内的线路电流数据进行小波分解;最后,分析、比较电流信号小波分解后的结果,确定故障线路。通过多个现场实例验证,可以实现小电流接地故障有效选线。     

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。     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线的研究

论述了小电流接地系统发生单相接地故障机理,指出了故障线路与健全线路零序暂态电流显著不同,反映零序暂态高频电流特征的频谱差别很大。通过系统仿真分析,得到单相接地故障线路的信号功率最大,以此来鉴别故障线路和健全线路。     

基于提升小波的电压暂态奇异点检测

电压暂态扰动是影响电能质量的重要因素之一,对电力系统和用电设备均产生危害.提升小波可以在时域、频域表征信号的局部特征,具有发现突变信号、处理非平稳时变信号的能力.分别采用提升小波和傅里叶变换检测脉冲暂态和振荡暂态电压扰动的奇异点.仿真结果表明,与傅里叶变换相比,提升小波能有效检测暂态电压扰动的奇异点.     

配电线路末端行波检测新方法

配电线路末端没有直接相连的电压互感器、电流互感器等设备,行波检测困难。通过分析线路末端配电变压器绕组的杂散电容与铁芯、外壳耦合所感应的微弱电流信号,提出了一种通过测量配电变压器铁芯接地线的微弱电流来检测线路末端行波的新方法;通过建立配电变压器的高频暂态模型,给出故障行波信号的检测判据和高压侧线路故障与低压侧线路故障的行波辨识方法。仿真分析和现场实验结果表明:该方法能检测各种故障行波信号,具有可靠性和灵敏度高、抗干扰能力强的特点。     

基于IHHT-RF的配电网单相接地故障选线方法

小电流系统发生单相接地故障时故障特征易受高接地过渡电阻、小初相角等弱故障条件影响而导致选线准确率低。为此,提出一种基于改进希尔伯特黄变换—随机森林（improved Hilbert-Huang transform-random forest,IHHT-RF）的配电网单相接地故障选线方法。首先,提取每条线路在故障发生时的电流暂态信号,通过IHHT提取纯净的暂态电气量,构造标准差、能量熵和幅值畸变度3类特征向量;然后,将特征向量输入RF分类器建立故障选线模型,把故障选线问题转化为二分类问题;最后,将测量数据输入RF分类器中得出分类结果,实现故障线路的自动识别。仿真结果表明,该选线方法综合利用暂态信号的幅值、频率和能量等特征信息,不受弱故障条件、馈线结构等因素的影响,能有效提高故障选线的准确率,具有较强的适应性和可靠性。     

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。     

高压输电线暂态电流保护新方法

高压输电线路保护,直接影响电力系统的安全经济运行.传统保护不能满足超高压电网发展的要求,探索新的保护原理和可行的实现方法,以提高输电线路保护的性能,是继电保护研究领域中的一个重要课题.多速率滤波器组应用于高压输电线路单端保护,具有对故障高频信号处理分辨率高、处理速度快等优点和性能.分析暂态电流特征,可利用多速率滤波器组抽取暂态电流和电压信号,并计算能量比,根据能量比来判定故障类型.     

时频联合分析在输电线路继电保护和故障定位中的应用综述

传统工频保护面临可靠性与速动性的矛盾,难以实现超高速动作,而现有基于暂态量的方法虽在动作速度上有所提高,但其利用的故障信号往往局限于时域信息或部分频域信息,无法满足可靠性要求.综述现有基于暂态量的高压输电线路保护和故障定位方法,提出基于时频联合分析的输电线路继电保护和故障定位思想,综合利用暂态信号的时域和频域特征,提高现有暂态量保护方法的可靠性和故障定位的精确性.     

基于LMD法的电力系统暂态扰动检测技术研究

为了实现电力系统暂态扰动信号的精确识别,针对暂态扰动信号的非线性、不规则性和突变性特点,采用局部均值分解(local mean decomposition,LMD)法检测电力系统暂态扰动;并用LMD法分析了电压暂降、电压暂升、电压中断、振荡暂态、脉冲暂态、频率偏移、谐波加电压暂升信号以及某智能变电站采集的实际扰动信号等典型扰动;同时与希尔伯特-黄变换(HHT)法的分析结果进行比较.研究结果表明:用LMD法检测电力系统的暂态扰动信号是有效的,且在定位精度、运算速度方面比HHT法更具优越性.     

基于小波神经网络的自适应单相重合闸

自适应重合闸的首要问题是正确判别瞬时性故障和永久性故障,针对故障时丰富的暂态信息,提出了一种基于小波神经网络式单相自动重合闸的方案,通过小波变换算法提取故障暂态信号特征量后,再利用ANN的非线性拟合和自学习能力进行故障判别,确定正确的重合闸策略.通过EMTP及MATLAB进行了大量的仿真试验,验证了该方案的可行性,并解决了自适应单相重合闸的电压判据在判别瞬时性故障与永久性故障时存在的缺陷.