基于奇异性检测的高压输电线路暂态保护判据仿真研究

根据小波分析及奇异性检测的基本理论,利用小波多尺度分析方法对高压输电线路的暂态电流波形奇异点处的奇异性进行了分析与仿真,并给出了一种适合于暂态保护的新型判据.此判据通过比较不同时间窗口、不同频率段内暂态信号的小波变换谱能量比值及模分量极大量比值来实现区内外故障的准确识别.以M文件的形式用Matlab语言编程完成了奇异点检测算法程序并根据500kV输电线路模型对暂态保护新型判据进行了大量仿真.仿真结果证明此判据对不同的故障情况均能正确判断.     

考虑串补电容的超高压输电线路暂态保护判据研究

超高压输电线路发生故障时，线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量，利用同一时间段内不同频率分量的衰减程度不同区分区内、区外故障或利用高频暂态量电流信号奇异点(突变点)的奇异性区分区内、区外故障的单端暂态量保护判据，并不适用于带有串联补偿电容的输电线路。给出了一种适用于带有串补电容的输电线路暂态保护新判据．并通过理论分析及算例仿真，证明了其可行性。     

小波奇异熵在线路暂态保护和全线相继速动保护中的应用

利用小波信息熵的特点,将小波熵之一的小波奇异熵用于输电线路单端暂态量保护和全线相继速动保护中,提出了基于小波奇异熵的新型输电线路单端暂态量保护和全线相继速动保护方案.PSCAD/EMTDC仿真结果证明,文中提出的利用小波奇异熵构成的单端暂态量保护判据,不受故障位置、故障类型、过渡电阻及故障时刻的影响,具有良好的适应性和灵敏性.基于小波奇异熵的相继速动判据,克服了小波模极大值判据受被分析信号幅值的影响,具有更高的灵敏度,证明了小波信息熵技术在电力系统继电保护领域具有良好的应用前景.     

基于小波分析的特高压直流输电线路双端电压暂态保护

分析云广直流输电线路和边界的频率特性,结果表明当故障发生点与保护安装点的距离大于一定值时,线路对某频率的高频信号衰减作用将大于本侧边界对该频率高频信号的衰减作用,据此提出用保护元件区分对端区内外故障的特高压直流线路暂态保护原理。分析和仿真试验表明该暂态保护原理能够保护线路的全长。通过比较两端检测到的故障暂态信号,判断故障位置更靠近整流侧还是逆变侧;对检测到的对端故障电压暂态信号进行多尺度小波变换,利用高频段小波能量与低频段小波能量不同构造区内外故障判据;根据故障后两极线上暂态电压之间的差异构造故障选极判据。仿真结果表明所提方法具有良好的反映过渡电阻的能力。     

基于故障高频暂态行波能量的输电线路快速保护

作者分析了阻波器、母线类别、母线电容对输电线路故障初始行波的影响,提出了利用初始行波阻波带不同频段内信号暂态能量比来识别区内外故障的快速保护原理.对输电线路模量电压行波进行小波变换,提取不同频段的信号,并计算初始行波奇异点的暂态能量,根据阻波带高低频段能量不同的特点,采用能量比例判据正确区分区内外故障.理论分析和仿真表明,该判据不易受过渡电阻、母线电容的影响,不存在保护死区,调整定值能适应不同的母线结构,是一种可行的超高压输电线路快速保护方法.     

基于小波分析的输电线路短路故障检测

输电线路发生故障后的信号是一个突变的、具有奇异性的暂态信号,包含着丰富的故障信息.输电线路的破坏多半是由短路故障引起的,通过分析短路故障,采用db5小波对故障后的电压信号进行检测.依据实际电力系统输电线路进行短路故障实例仿真,仿真结果表明db5小波可以快速而准确地检测输电线路短路故障信号的奇异点,从而为下一步故障测距提供有利依据.     

利用小波分析实现EHV输电线路暂态保护初探

介绍了连续小波变换定义、基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法 ,研究了小波在电力系统应用中的几个关键问题。基于输电线路故障暂态电流的特点和暂态保护基本原理 ,建立了基于小波变换的暂态保护启动判据和跳闸判据。仿真分析了一实际电网EHV输电线路在不同故障点及不同故障时刻该暂态保护方案的可行性。     

利用小波分析实现EHV输电线路暂态保护初探

介绍了连续小波变换定义、基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法,研究了小波在电力系统应用中的几个关键问题.基于输电线路故障暂态电流的特点和暂态保护基本原理,建立了基于小波变换的暂态保护启动判据和跳闸判据.仿真分析了一实际电网EHV输电线路在不同故障点及不同故障时刻该暂态保护方案的可行性.     

基于小波变换的高压直流输电线路暂态电压行波保护

详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电压在各个小波分解尺度下的能量分布进行了仿真计算。计算结果表明,当直流线路发生不同类型故障时,其暂态电压的低频与高频能量的比值有较大差异。根据这些特征,构成了一种新的高压直流线路行波保护判据。     

基于小波变换的高压直流输电线路暂态电压行波保护

详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电压在各个小波分解尺度下的能量分布进行了仿真计算.计算结果表明,当直流线路发生不同类型故障时,其暂态电压的低频与高频能量的比值有较大差异.根据这些特征,构成了一种新的高压直流线路行波保护判据.     

高压输电线路双端暂态电压保护新算法

研究了利用高压输电线路两端暂态电压信号实现保护的方法。分析了区内和区外故障时线路两端高频暂态电压信号的差异，推导出暂态电压含量比和暂态电压奇异度比。利用信号的小波变换结果计算出以上比值，并由此构造出了双端暂态电压保护判据，同时给出保护定值的设定原则。利用不同位置和类型故障的仿真对算法进行了验证，算法判别准确可靠，选择性好。     

基于小波变换的窗奇异性指数计算及其在故障检测中的应用

小波变换能够充分刻画信号的奇异性,在探讨奇异信号的小波变换特性的基础上,克服信号局部奇异性指数计算的难点,定义了一种基于小波变换的窗奇异性指数,理论信号的分析计算表明,该窗奇异性指数能够既能表征信号的局部奇异特性,又具有计算简单快捷的特点。对一实际系统的EMTDC仿真信号的分析表明,以该指数作为EHV输电线路故障检测判据和区内外故障判别指标,具有较好的可靠性与实时性,是电网故障检测和继电保护的一种新颖的有效方法。     

基于小波变换的窗奇异性指数计算及其在故障检测中的应用

小波变换能够充分刻画信号的奇异性 ,在探讨奇异信号的小波变换特性的基础上 ,克服信号局部奇异性指数计算的难点 ,定义了一种基于小波变换的窗奇异性指数 ,理论信号的分析计算表明 ,该窗奇异性指数能够既能表征信号的局部奇异特性 ,又具有计算简单快捷的特点。对一实际系统的EMTDC仿真信号的分析表明 ,以该指数作为EHV输电线路故障检测判据和区内外故障判别指标 ,具有较好的可靠性与实时性 ,是电网故障检测和继电保护的一种新颖的有效方法     

一种基于小波变换的超高压线路故障选相方法

为了在超压线路发生故障时能够实现快速选相,基于故障行波的特点和小波变换的奇异性检测原理,提出了一种故障选相方法。由各种故障类型的边界条件,经过相模变换公式推导出故障点电流各模分量小波变换的模极大值满足的基本关系,得到选相简化判据并进行了改进。仿真表明,该选相方法对任何故障相角、过渡电阻、故障位置处发生的各种类型故障都能准确识别。     

基于现场实录波形的小电流接地故障暂态选线研究

为解决小电流接地系统单相接地故障特征不明显的问题,借助小波理论提出了基于DS证据理论的融合判据。首先确定小波基及小波分解尺度,并构造小波能量矩阵以确定故障特征频带。进而,在此特征频带下提取出三种故障特征:小波能量比、小波重构系数方差及暂态功率方向,并分析对比了三种特征的灵敏性。考虑到各个故障选线特征的检测灵敏性不同,为了提高选线准确率,进一步提出了基于DS证据理论的选线融合判据。最后,对现场实录波形进行分析。分析结果表明,该融合判据能够有机融合三种选线特征,提升选线正确率,具有较好的工程应用价值。     

李氏指数及其在电力系统暂态信号分析中的仿真应用

在分析电力系统暂态故障信号的奇异性和小渡变换奇异性检测基本原理的基础上，得出电力系统暂态故障信号奇异性的特殊性．提出了利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的方法，并描述了算法的基本思路以及李氏指数的计算步骤。对实际输电系统进行了仿真，通过对暂态故障信号的多尺度分析及各尺度上的信号重构．得出各尺度下的模极大值，从而计算出李氏指数并判断信号奇异性。     

基于DWT-PNN的柔性直流输电系统故障检测方法

柔性直流输电系统故障极大地影响了电力系统的稳定性.现有输电线路故障检测方法存在阈值选取困难、对过渡电阻阻值变化敏感、检测时间长等问题.提出一种基于小波能量占比的使用概率型神经网络(PNN)进行故障类型检测与位置判别的方法.通过对不同故障类型下的母线和线路测量电压进行快速傅里叶分析得出暂态电压频率特性,再利用离散小波变换(DWT)求得不同尺度下的小波能量特性,通过大量的离线仿真数据对PNN进行训练,根据PNN的输出结果实现故障类型与故障位置的精确判定.在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了四端柔性直流电网电磁暂态模型进行仿真验证,结果表明所提方法可以准确地对高阻接地故障的故障类型与位置判别进行检测,不受过渡电阻阻值影响.     

基于改进递归小波变换识别故障与雷击

提出了一种利用改进递归小波变换识别输电线路故障和雷电干扰的新方法.该方法首先通过改进递归小波变换提取本线路以及相邻线路直击雷、短路故障等暂态分量,在比较他们不同特征的基础上,提出了一种利用透射和反射系数衰减规律,以及模极大值的不同构成的雷击判据.利用此判据可以区分出本线路重型雷击和轻型雷击.ATP仿真结果表明,雷击判据不仅可以对本线路雷击是否造成线路故障做出正确判断,同时,还可以解决雷击相邻线路时本线路保护误动的问题.     

模极大值均方根比在配网暂态接地故障选线中的应用研究

针对小电流接地系统单相接地故障暂态量电流特征,给出一种以零模电流模极大值均方根比值为判据的接地故障暂态选线方法。利用小波包分析和奇异性检测理论对故障线路与非故障线路零模暂态电流奇异性差异进行分析,计算选线频带内各线路零模电流的模极大值序列及模极大值的均方根值,并根据均方根比值确定故障线路。理论分析和EMTP大量仿真试验结果表明,该方法能适应工程应用中可能存在的影响因素,具有灵敏度高、自适应能力强、选线准确等特点。     

一种基于简化能量比的直流线路故障区间定位方法

高压直流输电线路及其边界对故障暂态信号高频分量都有明显的衰减作用,这一故障特征被广泛运用于暂态保护,且有研究显示,相较于线路边界,长线路对故障暂态高频分量的衰减作用可能更大,为避免这种情况引起的保护误动,目前常用的故障特征提取方式为利用不同尺度的小波变换获取暂态信号能量比。但基于小波变换的暂态保护存在算法相对复杂,基波选取模式不统一等问题。因此提出一种新的比值算法,针对故障暂态信号中的能量比,用全电流代替低频分量,简化了直流线路故障信息处理过程,由此设计出了新的直流线路故障定位方法,并且利用该判据可直接实现故障极判断。在MATLAB中进行了大量仿真验证,证明该保护算法可以正确反映出故障特征,逻辑简单,并且能够迅速可靠动作。