水电仿真机的实时仿真在检验继电保护动作行为中的应用

本文介绍水电仿真机实时暂态数字仿真技术，实现对水电站继电保护动作行为分析和检验，为培训水电厂中继电保护运行技术人员和继电保护设计验证和校合以及继电保护的教学提供了一种有效手段。     

用于调度员培训仿真器中的快速暂态——准中期稳定仿真

本文提出了一种用于DTS暂态——准中期稳定仿真的高度简化的数学模型。通过优化方法，找出了简化模型中的等效系数及等效时间常数，使简化模型得到了实用化。另外，还研究了继电保护及其相应自动装置动态动作过程的仿真，用精细的稳定程序在三机和东北辽西系统上对本软件进行了考核。结果表明，本软件的仿真精度、仿真速度和仿真功能都是令人满意的。     

电力系统动态仿真中的继电保护模型

针对仿真程序中继电保护模型的研究现状进行了综述,提出了继电保护模型的建模方法,进而构建了一个用于电网稳定计算的继电保护模型接口仿真平台。在PSASP中引入了距离保护模型,进行了暂态稳定仿真计算,仿真结果如实描述了线路后备保护的动作特性,表明引入继电保护模型能更真实地反映实际电力系统受扰动后的动态行为。     

形态滤波技术及其在继电保护中的应用

系统地介绍了数学形态学理论及其在电力系统继电保护中的应用。在近来相关研究工作的基础上，总结出两种适于电力系统暂态信号分析的形态学算法，即形态学信号分解和多分辨形态学梯度，并将它们成功地应用于变压器保护中励磁涌流的识别和超高速暂态保护中的故障暂态波形特征提取。仿真结果证明，形态滤波技术在电力系统继电保护中具有良好的应用前景。     

用于保护校验的电磁暂态仿真软件

为实现电力系统继电保护的仿真校验，开发了电力系统故障暂态仿真ADCMX软件包。该软件由系统等值模块、故障仿真模块、数据库和图形操作模块、保护仿真接口模块构成。文中应用了面向对象编程技术(OOP)，不仅提高了软件的模块性和可重用性，而且实现了仿真模型的自适应变换以及步距的自适应控制，适用于较长时间的复杂故障暂态仿真。还根据IEEE标准的暂态数据交换通用格式(COMTRADE)，在考虑互感器暂态的基础上形成了与继电保护仿真器的接口，可以提供与故障录波器相同的保护校验数据源。     

异地多端电力系统实时闭环仿真测试系统

介绍一种由位于异地的多个仿真子系统构成的电力系统实时仿真测试系统，该系统采用电磁暂态建模方法，通过基于全球定位系统（GPS）的同步计算技术，实现了精确的异地同步仿真计算。介绍了仿真系统的硬件、软件和实时仿真的计算过程，仿真系统在实时仿真测试过程中通过通信交换异地保护动作信息，修正仿真网络拓扑，实现严格的闭环仿真测试。该系统适用于对变电站的成套线路主保护等装置进行实时闭环测试。     

基于多尺度B样条小波的发电机采样值差动保护

研究表明，发电机内部故障后将产生大量高次谐波电流分量，可被用做继电保护的动作参量。在此基础上，文中提出一种发电机采样值差动保护的新方法，即通过多尺度B样条小波对暂态电流进行分解和重构，得到相应的暂态电流分量，以此判别发电机故障。仿真研究结果表明，新方法具有更高的灵敏度和较强的抗电流互感器饱和能力。     

基于参数识别的时域长线距离保护

对于传统距离保护用于远距离输电时受线路分布电容影响存在暂态超越的问题,给出了一种基于参数识别的时域距离保护新算法。在分布参数线路模型下,根据保护安装处电压、电流计算出保护整定点的电压、电流,再根据微分方程距离保护算法判别区内、区外故障,并利用插值法解决了长线距离保护在低采样频率下无法计算沿线电压、电流分布的问题。仿真结果表明,在特高压长线路末端故障情况下仍能够正确判别区内、区外故障,有效地防止了暂态超越。该方法对采样频率要求不高,不受线路分布电容和非周期分量的影响,提高了长线距离保护的动作可靠性。     

影响直流100 Hz保护的交流系统故障范围分析

交流系统故障期间，直流保护中的100 Hz保护有可能动作，但目前还没有一种有效的方法来确定导致直流100 Hz保护动作的交流故障范围。提出了一种工程实用算法，将电磁暂态仿真程序和短路计算程序有机结合，以2007年南方电网500 kV网架结构为例，筛选并明确了在各种故障形式下，影响直流100 Hz保护动作特性的交流系统故障范围。云南“6·23”事故分析验证了所述算法的有效性和正确性。     

克服距离保护暂态超越的新方法

暂态超越现象的存在，使得距离保护Ⅰ段的作用受到很大限制，保护范围大大缩小。分析了电容式电压互感器（CVT）和电流互感器（TA）的传变特性，指出了由于CVT和TA传变特性不一致引起的二次侧电压电流非周期分量无法平衡是导致距离保护暂态超越的根本原因。在微分方程算法的基础上，提出了一种通过在电压互感器二次侧叠加一个综合的衰减非周期分量使二次侧电压电流非周期分量基本平衡，从而提高保护精度、改善暂态超越的新算法。由于使用了最小二乘拟合算法，该算法自身就具有很好的滤波特性。经过EMTP仿真和实际现场数据验证，证明了该算法原理上的正确性和可行性，有很好的实用价值。     

220kV线路重合闸中变压器差动保护动作的原因分析

通过对一起220kV线路重合闸过程中变压器差动保护动作的原因分析,揭示出在非周期分量作用下TA(电流互感器)暂态饱和对变压器差动保护的影响,并针对该变压器差动保护动作情况提出了解决方法和防范措施。     

串补电容对工频变化量距离保护的影响

详细分析了有串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能，得出工频变化量距离继电器应用于串补线路在不计暂态过程时能够正确动作，而在计入暂态过程时可能存在暂态超越。在此基础上提出了防止暂态超越的措施——提高动作门槛。EMTP仿真程序结合保护仿真程序验证了上述理论分析的正确性和防止暂态超越方案的有效性。     

ATP/EMTP的保护模块内嵌技术与全闭环仿真

利用软件对保护在特定故障下的动作行为进行分析校验、设计保护新原理及分析和改进保护动作特性,具有高效率、低成本、灵活方便等特点。在实现ATP/EMTP中保护模块内嵌的基础上,开发了微机保护原理动态特性的全闭环仿真分析平台,其仿真计算充分发挥ATP/EMTP电磁暂态计算的精确性,且不受仿真软件自带模型库的限制。平台使用灵活方便,仿真结果准确可靠。在保护计算特征量、保护出口逻辑等方面均可以数据、图形双方式输出,直观清晰。作为扩展,也可以ATP/EMTP输出数据为保护输入、严格按照实际装置的处理流程进行开放式保护仿真。     

一种防止压板误操作专用夹具的研制与应用

保护压板作为继电保护装置对外连接的纽带，影响着保护装置功能及动作的正常发挥，其投退操作关系着电力系统一次设备运行的可靠与否。为有效避免因保护压板的误投入而导致继电保护动作事件，设计一种压板防误操作专用夹具在设备检修、试验（特别是保护传动试验）时对严禁操作的保护压板进行警示提醒，对同一间隔内设备保护压板进行区分管理，同时限制该保护压板投入。     

基于暂态电流谱能量的母线保护新原理

提出了一种基于故障暂态电流的母线保护新原理。利用小波变换提取母线上各回路故障暂态电流高频分量，通过比较各暂态高频电流在一定时窗内的谱能量实现母线内、外部故障的快速、可靠判别，从根本上避免了电流互感器饱和问题的影响；结合一个半断路器母线接线方式，给出了相应的母线保护方案；通过ATP-EMTP对实际电网的大量仿真计算，验证了所提出原理的正确性和有效性。     

利用二次函数修正微分方程不平衡量的距离保护算法

暂态超越现象的存在，使得距离保护Ⅰ段的作用受到很大限制，保护范围大大缩小，在高压电网甚至超高压电网中，暂态超越现象尤其严重。文中利用二次函数对微分方程中由于互感器特性不一致引起的不平衡量进行修正，能够防止距离保护的暂态超越现象，使得距离保护的动作速度显著提高，保护动作特性明显改善。通过动模数据和实际现场保护录波数据对算法进行仿真验证，结果表明所提出的算法能够明显改善距离保护Ⅰ段的保护性能，有效防止暂态超越。     

微机继电保护试验电压获取技巧及其分析

由于受测试仪器、保护原理等条件限制,在工程现场对微机型继电保护进行测试时,可能存在不能直接获得所需要的试验电压的情况,为此,文章介绍两种获得微机继电保护装置所需试验电压的实现方法,并在对其原理进行分析和理论计算后,采用实际的继电保护装置进行验证,证明这两种方法是可行且正确有效的。     

输电线路自适应无通道保护(二)——构成方案与仿真试验

为快速切除输电线路任意位置的故障，提出了输电线路自适应无通道保护的构成方案。该方案由利用单端电流信息的延时动作模式和利用单端电压信息的瞬时动作模式组成，保护能够自动适应不同的故障类型和电力系统结构，选择相应的动作模式，从而瞬时或经过短暂的延时切除区内故障。理论分析和EMTP仿真试验结果证明：所提保护方案是完整、有效的。     

基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测

基于相量测量单元（PMU）上传的功角实时量测数据，利用发电机功角受扰轨迹的分布知识，提出了一种基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测方法。该方法首先对系统进行离线仿真，记录发电机在受扰情况下相对于参考机的功角轨迹变化情况，并对轨迹集合进行聚类分析，从中提取特征轨迹，生成发电机的受扰轨迹标准模式库（PTSPD）;然后计算功角实时量测数据与发电机PTSPD中各个模式的欧氏距离，并利用某种修正方案来预测发电机功角的运行轨迹，从而快速判断出系统的稳定性。以新英格兰节点测试系统为例，证明了该方法的有效性和合理性。     

配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法

小电流接地系统发生最多的故障是单相接地故障。现有的基于稳态零序电流的故障选线方法，受弧光接地、运行方式等因素的影响较大，选线精度并不理想。文中在充分研究电弧故障暂态零序电流变化的基础上，指出电弧因素对故障选线准确性的影响。由于对称分量法对接地故障进行暂态分析十分不便，文中采用Clarke变换，并运用小波变换技术建立新的基于暂态电气量的选线方法。应用EMTP对电弧接地故障进行了仿真，在不同采样频率以及不同的A/D分辨率情况下进行了大量的仿真试验，结果表明新方法是正确、有效的，而且具有较强的鲁棒性。