希尔伯特-黄变换高压直流输电线路行波保护

利用希尔伯特-黄变换法(HHT变换)对高压直流输电线路故障暂态电压信号进行了分析处理.根据线路暂态电压信号的Hilbert能量值的大小来判断是否发生故障。     

小波能量熵在三相重合闸故障判别中的应用研究

分析了输电线路在发生两相接地故障时,永久性故障与瞬时性故障自振电压的特性,提出一种基于小波能量熵的自适应三相重合闸故障类型的判别方法。对采集到的故障后电压信号进行5层小波分解,提取相应的熵值,通过比较熵值的大小来区分故障的类型。理论分析和大量MATLAB仿真实验表明,该方法对于三相重合情况下判别故障类型具有较好的效果。     

基于小波变换和神经网络的线路保护启动方法

为满足特高压输电线路超高速保护的要求,结合小波变换原理和神经网络原理,提出一种新的特高压输电线路保护的启动方法。该方法运用小波变换检测突变信号的原理,提取故障特征量,并以此作为神经网络的输入,设计启动神经网络,以判断输电线路的运行状态(正常或故障),进而决定是否启动故障选相装置。在PSCAD建立特高压输电系统仿真模型,仿真结果表明:该启动方法能准确判断输电线路运行状态,动作快速、灵敏且不受过渡电阻、故障位置、故障初始角以及噪声干扰的影响,在特高压输电线路超高速保护方面有一定的实用价值。     

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。     

基于小波能量熵的超高压交流线路暂态保护研究

基于故障暂态量分布特征的线路保护不受系统运行方式、工频振荡等影响,对故障的判别更加快速、准确。线路发生区外故障时,高频成分在经过线路边界时发生明显的透反射效应,造成能量上的损耗,故障电流中高频含量低;而区内故障则不存在这个现象,故障电流中高频含量高。基于线路故障时产生的宽带高频暂态电流分量,利用D2小波能量谱实现故障的快速检测,并构造了小波能量熵量化描述高频暂态电流成分的能量分布,实现区内、外故障的判别。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,结果表明:该算法能很好地进行线路故障的快速检测及区内、外故障的判别,受故障类型、故障位置等因素的影响小。     

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.     

高压直流输电线路边界保护算法

暂态量保护是直流线路继电保护的主要研究方向之一,分析直流输电线路及其边界的频率特性,研究直流线路区内外故障判别的边界保护原理;利用快速的改进递归小波变换提取特征差异显著的故障暂态特定频率分量幅值,并构造边界保护的实用算法.经过大量PSCAD仿真实验测试,该边界保护算法可以正确判别故障范围、识别故障极,保护性能不受故障距离、故障类型及过渡电阻等因素的影响.     

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。     

基于频谱特性的HVDC区内外故障快速识别

高压直流输电（HVDC）系统区内外故障快速判别是实现故障保护的基础。由于直流滤波器、平波电抗器以及线路分布电容等作用下,区内外故障时,直流电流信号传播至保护安装处所经历的物理边界存在较大区别,导致直流电流频带能量分布具有明显差异。该文采用总体经验模态分解法（EEMD）对HVDC系统故障时的直流电流信号进行分解,将信号分解为几个固有模态分量（IMF）之和。然后,计算各模态分量的能量,通过对比分析,找出特征区别,进而定义能量比判据用于区分正常、区内、本侧区外以及对侧区外故障。该方法仅采用直流电流信号,简单易实现,能够满足快速性和选择性要求。最后,通过对HVDC多种工况下的大量故障进行仿真分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

高压交直流混合输电直流线路远后备保护研究

在仿真软件PSCAD/EMTDC中的CIGRE直流输电标准测试系统中加入直流线路自动再起动顺序控制,模拟直流线路不同位置及经过渡电阻接地故障,根据线路自动再起动控制过程中控制系统失灵时换流变压器网侧电压电流的变化规律,提出采用低电流保护作为直流线路的远后备保护,达到优化和完善直流线路后备保护的目的。仿真结果表明低电流保护动作可靠、逻辑简单、易于实现。     

基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术

为确保电网的安全、平稳运行,提出了基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术,以快速恢复系统平稳供电能力。构建了模块化电平换流器(MMC)高频阻抗模型,获得了链路时延对交流系统高频阻抗特性的影响,以及输电线路参数变化的联合效应。通过A/I转换器,基于差分演化的匹配跟踪算法,实现了高频阻抗信号的稀疏表示,降低了柔性直流输电系统高频阻抗信号的采样率,合理设定附加RLC二阶高通滤波器的截止频率、品质因数、补偿容量参数,可以抑制柔性直流输电系统的高频振荡。仿真实验结果表明:高频振荡抑制后电压信号可快速恢复正常,抑制效果突出。     

小波分析在输电线路故障检测中的应用

当输电线路发生故障时,准确、及时地切除故障是减少经济损失最直接的措施.小波变换具有良好的时频局部化特性,能准确定位信号的奇异点,因而在故障检测方面有广泛的应用价值.利用小波变换模极大值原理对线路故障信号的奇异点进行检测,并应用MATLAB进行了仿真研究,仿真表明该方法在输电线路发生故障时能快速准确地检测到故障点.     

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。     

风电与多端柔性直流输电系统自适应分频协调控制策略研究

针对风电接入多端柔性直流输电系统,为充分发挥风电参与系统调频能力,解决交直流并网故障引起的直流系统电压和交流电网频率波动问题,本文在现有下垂控制基础上提出了附加自适应分频控制策略。将直流电压偏差信号作为控制器输入信号,通过一阶低通滤波器将输入信号分为高频波动信号和低频波动信号,根据风电和直流输电系统各自调频能力的不同,将高频波动信号附加在风电机组转子侧换流器有功功率控制环,低频波动信号附加在直流有功功率控制外环,同时将电压源换流器（voltage source converter,VSC）实时功率裕度与直流电压变化量引入分频控制,实时调整低通滤波器的时间常数,动态调整功率输出,提高系统稳定性。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真验证所提控制策略的有效性。     

一种基于虚拟惯量控制的非故障雷击多端柔直低频振荡平抑方法

多端柔直(Modular Multilevel Converter Multi-Terminal Direct Current,MMC-MTDC)系统输电线路多采用架空线形式，当换流站直流输电线路遭遇非故障雷击时，短时间线路内换流站直流电压、电流会出现幅值逐步衰减的高频振荡，继而可能导致直流侧后续发生低频振荡。针对雷击导致的换流站直流侧低频振荡问题，文中首先以振荡最为严重的受端直流电压控制站为研究对象，分析直流侧低频振荡机理，提出一种直流附加阻尼控制器优化方法，通过在电压外环加入虚拟惯性环节，提高系统惯性并抑制直流线路中电流振荡。最后，基于RT-LAB5600实时在线仿真平台，搭建四端MMC-MTDC系统仿真模型，验证了低频振荡理论分析的正确性，直流附加阻尼控制器的有效性。     

网状多端高压直流输电系统负荷分配优化控制

为了确保高压直流输电系统中线路损耗达到最小,针对网状多端高压直流输电系统,提出了一种基于改进型下垂控制的负荷分配优化方法。该方法通过引入目标变换器相邻两台变换器的电压和电流信号,取其平均值为补偿分量投入到传统的下垂控制中,同时利用低带宽通信网络,实现直流母线电压的提升并实现了负荷功率在线路阻抗不同的情况下的最优分配。利用上述控制方法对线路阻抗的不同取值和通信延迟情况下的适用性进行了详细的分析。仿真结果表明:网状多端高压直流输电系统在不同情况下的最优化负荷分配,实现了系统的优化稳定运行。所提出的方法确保了直流输出偏差的最大值保持在额定电压参考值的5%以内,保证了网状多端高压直流输电系统的线路损耗最小化,提高了能源利用效率。     

利用多分辨形态梯度实现单端暂态量保护新方案

基于数学形态学中多分辨形态梯度(MMG)的概念提出了一种单端暂态量保护新方案。在MMG的基础上,提取故障产生的暂态电流信号的窗函数能量谱来实现区内外故障的识别。选取一条典型的500kV超高压输电线路并利用PSCAD/EMTDC进行仿真,所得结果表明该方案不受故障类型、故障位置、过渡电阻和初始相角的影响。同时,该算法的计算量比多尺度小波变换的计算量小,有利于工程实现。     

基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法

直流输电线路保护系统是支撑直流工程安全稳定运行的保障,中国高压直流线路大多采用信号变化率作为保护判据,在发生高阻接地故障时具有拒动的风险。为此,该文分析直流线路区内与区外故障电流行波的特征,提出一种基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法。该文所提方法基于直流系统自身固有的结构与参数特征,充分利用故障暂态所产生的电流暂态信号中蕴含的丰富故障信息,在高阻接地故障情况下依然能够准确识别故障区域。     

高压直流输电逆变器交流侧故障分析与仿真

对CIGRE提供的高压直流输电标准模型进行改善。利用电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC对改善模型的逆变器交流侧进行单相接地故障。仿真表明故障时直流线路电压,电流含有大量的谐波分量,逆变侧交流三相电压非故障相电压畸变较大,故障切除后仍然存在谐波分量。     

直流输电系统交流侧的有源滤波技术

对高压直流输电系统交流侧产生的谐波进行分析，并针对高压直流输电系统交流侧产生的谐波的特点提出了一种并联有源滤波方案，该有源滤波嚣采用瞬时无功功率理论进行谐波检测，通过PI控制维持电容电压的稳定，采用高频载波PWM脉宽调制技术使实际输出电流信号跟踪指令电流信号，最后对该有源滤波方案进行了动态模拟仿真，仿真结果表明，该有源滤波方案对高压直流输电系统直流侧产生的谐波的滤除是非常有效的，能够得到理想的结果。