利用基波相量变化率的快速选相方法

针对目前选相方法不能快速、可靠识别所有故障类型的问题,提出了利用基波相量变化率的故障选相方法。线路发生短路故障后,故障相基波电流相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值迅速增大,而非故障相基波电流相量变化率变化较小;如果发生接地故障,零序电流基波相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值也会迅速增大,否则其值在零附近波动。依据不同类型故障中基波电流相量变化率的特征能够快速、可靠识别故障相。利用PSCAD/EMTDC仿真数据对算法进行测试,仿真结果表明:算法能够在故障后四分之一周波内准确判断故障相,具有较高可靠性。     

基于三序差动电流相近原理的零序电流差动选相

提出了一种基于三序差动电流相近原理的零序电流差动选相元件,利用相量图分析了输电线路接地故障时各相三序差动电流的电气特征。分析表明,单相接地故障时故障相三序差动电流大小相等、方向相同。根据该特征,通过比较三序差动电流识别单相接地故障相,选相判据中选取零序差动电流作为极化量,自适应调整选相判据的动作区,保证两相接地故障时选相判据不动作。利用RTDS进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致,该选相元件灵敏度高,不受负荷电流的影响,能够准确识别单相接地故障相。     

输电线路接地故障选相判据改进

经研究现有电力系统输电线路接地故障选相判据发现,当线路发生接地故障时,由于没有考虑线模、零模在传输过程中的衰减情况,直接利用零模量和线模量之间的幅值关系选相的判据出现误判。提出了新的改进判据,首先用有无零模分量判断是否发生接地故障,当单相接地故障时,进一步用线模间的极性关系进行选相,不考虑零模分量大小;当两相接地故障时,综合运用线模分量判断故障相。通过仿真,验证了改进判据的有效性。     

基于电压故障分量的超高压线路故障选相新方法

针对目前超高压线路中所用选相方法不能快速准确地识别所有故障类型的问题,提出一种基于电压故障分量和卡尔曼滤波算法的新型选相方法。该方法定义每相电压故障分量和其余两相电压故障分量差值的比值为故障相识别系数。通过研究该系数在不同故障条件下的变化特征,可实现快速选相的目的。仿真结果表明,在高压线路故障中利用卡尔曼滤波算法提取基波相量速度快、准确率高。同时该选相算法受过渡电阻、故障位置、故障初相角的影响很小,在半周波内可准确选出故障相,且在强弱电源侧均具有较高的选相灵敏度。     

基于电流行波能量和小波变换的输电线路故障选相研究

根据输电线路的故障行波进行故障相的识别,考虑故障时的电压初始相角对行波特性的影响,提出了针对不同电压相角区间的故障识别原理,即对线路故障进行分区讨论。利用小波变换的时频特性提取故障后各相a模电流的行波能量,根据不同故障类型中各相电流行波能量的相对关系确定相应的选相方法和判据。运用PSCAD/EMTDC得到的仿真结果表明,划分不同相角区间的思想和利用电流行波能量的相对关系进行故障选相的方法具有选相迅速、准确的特点,不受故障类型、故障时刻、接地电阻和故障位置等因素的影响,适应性良好。     

基于小波分析理论的特高压输电线路故障选相研究

为了满足特高压输电线路的超高速保护要求,基于小波分析能检测故障信号中奇异信号突变时刻及其大小的特点,提出了一种故障选相方法。首先为了消除各相间的耦合影响,该方法将暂态故障电流经相模变换,然后用离散小波变换(DWT)提取出各模故障电流中的奇异成分并求出其模极大值,模极大值经归一化处理后作为选相方法的判据因子。最后根据模故障电流特征总结出不同故障类型下判据因子之间的关系,构造一种新型的特高压故障选相方法。通过PSCAD建模与Matlab计算,验证了所提选相方法受暂态故障信号幅值的干扰较小,自适应能力好,耐过渡电阻能力强,选相速度快且准确,能简单、有效地实现特高压输电线路的超高速保护。     

基于故障暂态电压的故障选相算法的研究

讨论了各种故障类型下的高频暂态电压的特征,提出一种利用小波变换的暂态电压选相新算法。该算法利用暂态电压模分量的小波模极大值和各相电压的李氏指数值,从而可以实现可靠选相。对某典型的500kV线路进行了仿真,结果表明,该算法在各种故障条件下均能准确、快速地选相。     

基于小渡分析的超高压输电线路故障定位的研究

将小波变换对信号奇异性的检测功能和滤波特性应用到超高压输电线路的测距和选相中，将行波模分量和初始电流的工频段分量结合起来构造新的选相判据；利用线模、零模小波速换的模极大值与突变点的对应关系，确定故障初始行波到达线路两端的时刻来计算故障点的距离。大量EMTP的仿真结果表明：该方法具有选相准确、完全能消除接地电阻影响、定位精度高的特点，且基本不受故障类型、故障电压相角大小、故障位置的影响。     

基于瞬时功率的输电线路高阻接地故障选相

基于瞬时功率提出了一种高压输电线路的高阻接地故障选相算法。该算法先构建一种瞬时功率,然后将瞬时功率中100 Hz分量的突变量及其模值作为故障识别的指标值,与相应的阈值进行比较完成故障选相。通过仿真验证,该算法在输电线路高阻接地故障时能正确识别故障相。     

基于故障暂态电压的故障选相算法的研究

讨论了各种故障类型下的高频暂态电压的特征,提出一种利用小波变换的暂态电压选相新算法.该算法利用暂态电压模分量的小波模极大值和各相电压的李氏指数值,从而可以实现可靠选相.对某典型的500 kV线路进行了仿真,结果表明,该算法在各种故障条件下均能准确、快速地选相.     

一种适用于特高压线路的快速选相方法

分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法。该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性。     

基于固有频率的超高压线路选相新方法

故障后由于分布电容引起的高频分量在频域表现为固有频率主频的谐波形式,分析了影响固有频率的各种因素,提出了一种基于固有频率的超高压输电线路故障选相新方法。该方法采集输电线路单侧故障后电流,通过模量变换获取模分量,利用多信号分类(MUSIC)算法求取模电流频谱,利用频谱特征进行故障类型识别,确定故障相。理论分析表明,故障后的各种频率信号中,除了工频信号以外,固有频率信号是明确的,且信号较强,便于采集。与传统选相方法相比,该方案可以准确、快速地识别故障类型,确定故障相别,且不受系统振荡、负荷电流、故障时刻和系统运行方式的影响,受TA饱和的影响较小。仿真分析验证了该方法的灵敏性和可靠性。     

一种适用于特高压线路的快速选相方法

分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法.该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性.     

基于小波分析的弱电源侧暂态量选相方案

针对输电线路弱馈侧选相问题,在分析各种故障类型模分量特征的基础上,通过对输电线路各种短路故障情况进行分析,提出了弱电源侧故障选相原理和算法,该原理基于模量小波分析能量特征。并经过仿真计算和数据的验证表明该选相原理的正确性,能满足现场弱馈选相的要求,从而有效地解决了弱电源侧的选相问题。     

基于小波分析的弱电源侧暂态量选相方案

针对输电线路弱馈侧选相问题,在分析各种故障类型模分量特征的基础上,通过对输电线路各种短路故障情况进行分析,提出了弱电源侧故障选相原理和算法,该原理基于模量小波分析能量特征.并经过仿真计算和数据的验证表明该选相原理的正确性,能满足现场弱馈选相的要求,从而有效地解决了弱电源侧的选相问题.     

基于故障分量综合阻抗的输电线路纵联保护

提出了一种基于故障分量综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端故障分量电压相量和与故障分量电流相量和的比值,来判断线路上是否发生了故障。在外部故障时,该比值反映输电线路上的容抗,其模值较大;内部故障时,该比值反映系统电源阻抗和线路阻抗,其模值相对较小,据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定,本身具有选相能力,不受电容电流的影响,可以用于带或不带电抗器补偿的线路,理论上与过渡电阻无关。EMTP仿真和动模数据验证了该原理的有效性。     

基于故障分量能量系数和PNN的故障选相研究

故障选相是高压输电线路继电保护正确运行的重要环节,也是精确测距的重要前提。传统的故障选相方法仅适用于简单故障,灵敏度较低,容易受系统运行方式、故障接地电阻等的影响。笔者在输电线路各相电流故障分量分析的基础上,借鉴信号能量的概念,给出了故障分量能量的定义,提出一种利用故障分量能量系数实现故障选相的新方法。该方法直接利用故障电流,提取故障分量并计算故障分量前2个周期的信号能量,得到故障状态下各相电流故障分量能量占电流故障分量总能量的比例系数,构造故障相识别特征向量,建立故障选相概率神经网络进行选相。仿真结果表明该方法不受故障初始角、故障位置和过渡电阻等因素的影响,能准确实现故障选相。仿真分析验证了其有效性。     

利用电流行波进行超高压输电线路故障类型识别的研究

通过对超高压输电线路各种类型故障的特征分析，提出了一种综合利用暂态电流行波幅值和极性的故障特征来识别故障类型的新原理，指出零模量和线模量之间的幅值关系不宜被用以构造识别判据。文中还设计出基于小波变换的故障类型识别的实用快速算法，该快速算法能免受TA饱和、系统振荡的影响，提高了以往行波故障选相方案在单相或两相接地故障时的可靠性。大量ATP仿真数据的测试表明：这种故障类型识别的新原理及其算法在线路不同位置、不同过渡电阻、不同初始角等故障情况下都能正确快速地选出故障相。现场实录故障数据也验证了该故障类型识别方法是可行的。     

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。     

基于电流故障分量特征和随机森林的输电线路故障类型识别

为提高输电线路故障选相的精确性,提出了一种基于电流故障分量特征结合随机森林的输电线路故障类型识别新方法。分别在多个短时序列下计算三相电流故障分量能量相对熵与零序电流故障分量能量和,并按特定顺序把在各短时序列下计算得到的结果组成特征样本向量,以表征输电线路故障类型特征。建立随机森林智能故障类型识别模型,并利用故障特征样本集对其进行训练和测试,识别具体故障类型。仿真结果表明,所提算法在不同故障初始角、不同过渡电阻以及不同故障距离情况下均能准确识别具体故障类型,在数据丢失和噪声影响下也能较好地对故障类型进行识别。