输电线路单端暂态量保护

在阐明单端暂态量保护内涵和优越性的基础上,系统介绍了距离保护和边界保护这两类输电线路单端暂态量保护的研究现状,重点分析了最新的数字信号处理技术（如小波变换、数学形态学等）在单端暂态量保护中的应用特点,最后展望了单端暂态量保护的研究前景和难点。     

高压直流输电线路单端暂态量保护装置的技术开发

针对传统直流线路主保护存在灵敏度不足、可靠性差等问题,基于现有直流输电工程控制保护平台硬件设备及软件环境,研究开发了仅利用单端暂态信号的新型直流输电线路主保护装置。保护原理基于直流输电线路边界对高频电压信号的阻隔特性,由启动元件、暂态量方向元件、边界元件、故障极判别元件、雷击干扰判别元件组成。利用实际直流输电工程进行二次系统调试时所采用的RTDS仿真模型及现场控制保护设备,对直流输电线路单端暂态量保护装置进行了直流输电控制与保护系统出厂试验中所有线路保护项目试验,结果表明,直流输电线路单端暂态量保护装置能够准确、快速区分线路区内外故障及雷击干扰,适用于不同直流输电工程,并且保护原理可靠、计算量小、无需更换门槛值,有很强的实用性。     

一种提高单端暂态量保护内部故障正确判别率的方法

鉴于实际的输电系统和故障情况较复杂,现有的输电线路单端暂态量保护方案都难以全线速动.在阐述单端暂态量保护原理的基础上,根据相同类型故障产生的行渡在线路上传播模式相似的特征,从整定原则的角度提出了以正向外部故障可靠不动作、按故障类型分别整定的方法来提高单端暂态量保护对于内部故障的正确判别率.进行了 500 kV 超高压输电系统的 ATP 仿真测试,结果表明该方法能够有效提高单端暂态量保护的内部故障正确判别率.     

输电线路的集成全频域保护

回顾了暂态保护和集成保护的发展历程,提出了一种集成全频域保护方案。该保护方案整合了传统的工频量保护算法和暂态量保护算法,将基于工频量和暂态量的保护算法分为单端保护、双端或多端保护和后备保护三个算法组。单端保护组包括基于工频量的常规距离保护和基于高频暂态量的边界和位置保护,它们基于本地单端电气量实现速动保护;双端或多端保护组由常规的差动保护和基于时间同步的暂态保护组成,它们都由连接线路两端之间的通信通道支持;后备保护组包括常规的方向保护和基于极性比较的暂态保护。最后,对全频域保护技术应用于超长距离半波长输电线的保护方案设计作了研究。     

超高压输电线路新型单端超高速保护研究

哈恒旭所著《超高压输电线路新型单端超高速保护研究》一文提出了一种基于小波框架理论的新型暂态量保护原理,利用单端暂态电流的能量突变,检测故障发生作为保护的启动元件,     

超高压输电线路新单端暂态量保护元件的实用算法

在线路边界频率特性的分析基础上，深入地分析了区内外故障时的特征差异：就某一类故障而言，区外故障时反行波中(阻塞频带内的)高频分量与(1~10kHz内的)低频分量的比值显著小于区内故障时的比值。据此提出利用反行波构造新型的单端暂态量保护原理，即反行波法边界元件，并形成基于小波变换的实用算法。大量ATP仿真表明，该边界元件的算法可行，动作超高速，且性能优于利用电流波的单端暂态量保护方案。文中还指出：对于实际的输电系统，现有的单端暂态量保护方案都难以保护线路全长，因此该方法可以作为全线速动保护的一种超高速保护元件。     

超高速直流输电线路保护方向元件

为提高直流输电线路单端暂态量保护的可靠性与灵敏度,提出了一种基于故障行波能量的超高速直流输电线路故障方向元件,该元件基于不同故障方向时故障前行波与反行波能量之间大小的差异有效判别故障方向。利用由RTDS与现场控制保护装置的闭环测试系统,对该方向元件性能进行了测试。测试结果表明,该方向元件适用于不同电压等级输电工程,在直流输电工程不同运行方式下,均可以超高速正确判别故障方向,且不受故障位置、过渡电阻的影响,可以有效提高单端暂态量保护性能,并可构成纵联方向保护。     

超高压输电线路新型单端超高速保护研究

提出了一种基于小波框架理论的新型暂态量保护原理,利用单端暂态民汉的能量突变,检测故障发生作为保护的启动元件,利用一个时间段内不同频率分量的衰减程度来区分区内和区外故障,大大提高了暂态量保护的可靠性;为了解电压接近零点故障时灵敏度下降问题,利用暂态电流信号奇异点（突变点）的奇异性不同作为区分区内、区外故障的辅助判据。使得保护动作速度和可靠性都有很大提高。     

一种提高单端暂态量保护内部故障正确判别率的方法

鉴于实际的输电系统和故障情况较复杂,现有的输电线路单端暂态量保护方案都难以全线速动。在阐述单端暂态量保护原理的基础上,根据相同类型故障产生的行波在线路上传播模式相似的特征,从整定原则的角度提出了以正向外部故障可靠不动作、按故障类型分别整定的方法来提高单端暂态量保护对于内部故障的正确判别率。进行了500 kV超高压输电系统的ATP仿真测试,结果表明该方法能够有效提高单端暂态量保护的内部故障正确判别率。     

高压直流线路单端暂态量保护研究

针对国内已投运的高压直流线路主保护存在的问题,提出了仅采用单端暂态电压信号的直流线路保护方案.通过对直流线路两端安装的平波电抗器和直流滤波器组的幅频特性分析,构造了暂态量保护的主元件--边界元件的原理和算法,并在此基础上形成了启动元件、雷电干扰识别元件和故障极判别元件的动作判据以及它们与主元件间的逻辑配合关系.大量EMTDC仿真表明,该方案具有准确、快速、可靠地识别直流线路内外部故障,耐受过渡电阻能力强等特点,且保护整定一次性到位,不需要随着线路长短的变化而改变.     

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OVT的EHV输电线路暂态电压保护的研究

主要介绍基于光学电压互感器（OVT）的EHV输电线路暂态电压保护的研究方法。介绍了光学电压互感器OVT的结构和原理,分析了EHV输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据OVT能够正确传变高频暂态分量的特点,分析了基于故障电压分量的单端暂态电压保护的原理,最后分析了光学电压互感器与继电保护的接口问题。     

利用小波分析实现EHV输电线路单端量暂态保护的研究

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,基于超高压（EHV）输电线路故障暂态电流的特点和暂态保护的基本原理,充分利用小波分析的时频局部化特点,建立了基于小波分析的暂态保护启动判据和跳闸判据,借助EMTDC仿真分析软件,研究了一实际电网EHV输电线路故障电弧特点和在不同故障条件下保护判据的有效性,结果表明,基于小波分析的暂态保护方案是可行的。     

电力系统暂态信号的小波分析方法及其应用(三)基于小波分析的EHV输电线路单端量暂态保护

利用故障产生的单端暂态分量实现输电缄路故障切除的暂态保护具有响应快，不受通道影响，成本低等优点。研究发现，为解决其原理和实现技术上存在的诸多问题，小波分析的引入具有重要意义。对现有单端量暂态保护存在的问题进行了探讨，综述了基于小波分析的单端量暂态保护的研究现状，提出了进一步研究的内容和设想。     

基于OCT的输电线路故障暂态电流保护

光学电流互感器(OCT)解决了继电保护中传统电磁式电流互感器的饱和以及暂态精度低等问题。分析了输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据光学电流互感器能够正确传变暂态分量的特点,分析了基于故障分量的单端暂态电流保护的原理。     

一种超高压输电线路暂态电压保护算法的研究

提出了一种基于单端电压暂态信号小波变换的超高压输电线路单端量保护算法。通过检测单端电压暂态信号小波变换模极大值,运用最小二乘法对电压暂态信号的李氏指数进行估计,从而可以区分故障线路和非故障线路。仿真表明,故障线路和非故障线路的暂态电压李氏指数有明显区别,在各种情况下该保护算法都能可靠、准确的判别。     

考虑串联补偿的高压输电线路暂态保护的分析

文章分析了串联补偿电容对高压输电线路故障暂态电流的影响以及串联补偿电容保护电路对单端暂态保护的影响，并对串联补偿电容装置位于线路首端的高压输电线路进行了仿真。仿真结果表明串联补偿电容对单端暂态保护的影响比较小。因而在考虑串联补偿情况下，单端暂态保护仍可正确区别故障线路和非故障线路。     

A Fast Non-Unit Protection Method Based on S-Transform for HVDC Line

To overcome the problems existing in the main protection of HVDC transmission lines, such as low reliability and poor ability of resisting high ground resistance fault, this paper proposes a novel non-unit protection method based on S transform. Analysis shows the high and low frequency components of the transient voltage signals suffer from different degrees of attenuation when they pass through the HVDC line boundary. Therefore, according to this characteristic, the voltage signals of specific frequency bands are extracted accurately using S transform, which be used to identify the internal from external faults. By comparing the high and low frequency components generated by the lightning disturbance with those generated by the faults, S transform based energy ratio criterion to identify lightning disturbance is constructed. In addition, for a bipolar HVDC transmission system, a method using the 0 Hz energy difference of S transform of the voltage transient signals is proposed to identify the faulted pole. Simulation results verify the feasibility and validity of the proposed protection method.