高压输电线路故障及操作电磁暂态数字计算新方法

基于多传输线理论、频域分析法、数值拉氏反变换技术和卷积方法，提出了长线路任意点任意短路或断线及断路器开合的电磁暂态计算新方法，特别是考虑了电弧故障，使暂态仿真更加切合实际。该方法在ABC相分量上进行计算，考虑了线路参数频变的影响，适用于均匀换位或不换位的单回线、双回线以及线路传播常数矩阵Z与Y不能对角化的情况，使故障时刻故障点电压（对于短路）或电流（对于断线）相角及断路器开合时刻电流相角可任意设定。     

配电线路断线故障的分析

分析了架空配电线路产生各种断线故障时,在变电站电源侧和线路负载侧运行工况的变化特点,包括两侧的各相对地电压、中性点位移电压、零序电压以及断线线路的电流和功率等参数.用旋转磁场相互作用的观点论证了断线对电动机负载的影响,指出断线可能产生谐振过电压威胁电气设备的安全.最后阐明了根据各种断线故障的特征判别断线线路的方法.     

基于本地电气量的无故障跳闸新判据

传统的无故障跳闸判据只检测线路上潮流的突然变化，在潮流转移后线路轻载时容易导致稳定控制装置的误动。文中分析了不同情况下线路首端测量阻抗的特性，揭示了装置安装处的测量阻抗值在线路无故障跳闸时和潮流转移时具有明显差异的机理，提出了基于本地电气量计算出的测量阻抗的无故障跳闸新判据，并用数字仿真验证其有效性。     

超高压输电线路电压互感器断线过流保护整定方法

交流电压回路断线对线路保护装置影响很大，将直接导致部分保护功能退出运行，电网的安全稳定运行受到威胁。电压断线情况下为了可靠切除线路故障，目前微机保护装置都设置了相过流保护和零序过流保护。文中根据继电保护规程要求，结合220 kV～500 kV超高压电网线路保护实际配置，通过对电压回路断线情况下各种故障的分析研究，认为电压回路断线过流保护可考虑与相邻线路纵联保护配合，相过流定值应可靠躲过负荷电流，零序过流定值应保证线路末端不对称接地故障有足够的灵敏度。     

不受TA饱和影响的高压输电线路故障测距算法

基于线路分布参数模型，考虑电流互感器（TA）饱和或断线导致某一侧电流畸变或不可用的情况，提出了一种输电线路故障测距新算法。该方法通过分析短路序网关系，利用两侧电压和未饱和侧电流，求出不同短路类型下沿线电压和电流的分布，根据过渡阻抗的纯电阻性质，得出当且仅当在故障点处电压和流经过渡电阻的电流的相位相同，由此定位故障点。因此，该测距方法可以不受一侧TA饱和或断线的影响。ATP-EMTP仿真结果也证明了该方法正确、有效。     

基于本地电气量的无故障跳闸新判据的实验验证

基于稳定控制装置安装处的测量阻抗值在线路无故障跳闸时和潮流转移时具有明显差异的机理，形成了基于本地电气量的无故障跳闸新判据，利用HYPERSIM实时数字仿真系统和物理动模系统通过UFV-200C型稳定控制装置对该判据的正确性、可靠性和有效性进行了验证。实验结果表明:基于新判据的稳控装置能可靠区分线路对侧跳闸和潮流转移过程。     

线路引流线断线导致机组异常停机分析及处理

在110kV电力系统中,由于输电线路引流线断线故障概率极低(线路其他部分断线一般会造成短路或接地),目前110kV输电网未配备专门的断线保护,当发生电网引流线断线故障时,主要依靠调度人员进行处理。同时输电线路引流线断线在电站侧很少见,未能引起发电站高度重视,导致值班人员在处置此类事件时经验不足,不能及时做出判断,错失最佳处理机会,导致机组非计划停机,全站失压的不安全事件。分析觉巴水电站发生过的110kV输电线路引流线断线引起机组反时限负序过负荷保护动作停机的原因,介绍其处理过程。     

线路功率波动对统一潮流控制器动态行为的影响

在详细理论分析的基础上，利用电磁暂态仿真程序(EMTP)对线路功率以不同频率波动时统 一潮流控制器 (UPFC)的动态行为进行了仿真研究，仿真结果表明了UPFC在潮流控制方面具有 优良特性；同时也 发现，电 力系统非正常工作状态有可能引起UPFC直流侧电压波动并危及装置安全。     

一种考虑不同期合闸的行波合闸保护新方法

当线路末端故障时，行波在线路末端的反射情况比较复杂，反向电流行波的极性有可能与正向电流行波的极性相反，而此时测距结果又与线路无故障时相同。因此，会造成行波测距式与行波极性比较式合闸保护的不正确动作。根据行波的折、反射理论，分析出当线路无故障时正向电流行波仅在线路末端发生反射，且电流行波的反射系数为-1，而当线路存在故障时，正向电流行波将在故障点发生反射，无论故障是否在线路末端，电流行波的反射系数都不会是-1。根据这一特征，提出了一种新的行波合闸保护方法。从原理上保证了在各种情况下保护都可以正确动作，大量的电磁暂态仿真结果也证明了这一点。     

电压互感器断线方向元件动作行为分析

该文分析了电压互感器断线时，反映相间短路保护的方向元件的动作行为。提出当保护出现拒动或误动时，也应考虑电压回路断线的因素。     

基于测量阻抗变化的并联电抗器小匝间短路保护

通过分析并联电抗器发生匝间短路后的等效电路，提出了基于测量阻抗变化的电抗器小匝间短路保护方法。此方法根据匝间短路后电抗器测量阻抗降低，辅以电压变化开放判据区分区外故障，能够正确、快速检测正常运行小匝间短路故障以及带匝间故障投入运行的电抗器，并在投入电抗器、区外故障、系统振荡时可靠性高。分析表明，此方法定值整定简单、含义明确，抗电流互感器断线和饱和能力强。动模试验验证了保护方法的正确性与可行性。     

三峡工地高压供电线路故障判断方法的探讨

高压供电设备故障特别是输电线路的高压接地故障对工地的影响是相当大的。由于接地故障为隐性故障，没有明显的物理现象，且若是长期接地可能会发展成较为严重的两相或三相短路故障，使系统解列运行直至崩溃；由于工地流动人员较多，还易造成电击事故。利用高压一相接地时在线路中产生零序电压这一特性来迅速判断和切除接地的用电设备，可以保证各项施工的顺利进行。     

接地故障零序方向元件拒动保护改进方案

对于大电源长线路的输电系统，当线路末端发生接地故障时，虽然零序电流达到定值，零（负）序方向元件由于零（负）序电压可能达不到方向元件的门槛值，造成保护拒动。针对这类问题，提出了2种解决方案：一种是当零（负）序方向元件由于零（负）序电压可能达不到方向元件的门槛时，以正序电压代替零（负）序电压作为零序电流方向判别；另一种是采用无方向零序电流反时限过流保护作为接地故障后备保护，并提出了新的电流互感器断线方案，解决了国内保护装置电流互感器断线与反时限零序后备存在的矛盾。     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法，通过离散傅里叶变换，分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况，着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响，主要结论是：在非故障状态下，电压、电流波形畸变率均在允许范围内；故障状态下畸变率增大，对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

引起中低压电网电压异常的故障分析与辨识

在中低压电网中，PT断线、单相接地及由PT饱和引起的铁磁谐振均是多发性的故障，这些故障都能使电压异常。PT一次不对称断线和单相接地时，电压互感器开口三角形都有电压，绝缘监查装置都会发接地信号，不能根据所发信号区分是单相接地还是PT断线。单相接地和铁磁谐振往往均表现为中性点出现位移电压，尤其是基波谐振更不易与单相接地区分。此文在分析各种故障特征的基础上，提出了当电压异常时辨识故障的方法，能有效判断是出现何种故障。     

耦合双回线路任意点故障的仿真

在分析计及耦合的双回输电线路波过程的基础上，建立了双回线的扩展Bergeron模型。以此为出发点针对线路故障的电磁暂态仿真问题，对EMTP的耦合线路故障预处理方法进行了改进，使系统无需重新进行初始值及稳态计算而应用历史值即可完成新增短路节点的计算。该算法在分析双回线路任意点故障的电磁暂态以及线路保护仿真校验等方面具有重要意义。     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究(下)潮流控制和电磁暂态过程

讨论了可控串联补偿(TCSC)装置对所在电力系统的影响。研究了含有可 控串联 补偿装置的潮流控制算法，动模实验、理论计算及EMTP数值仿真结果都证明，TCSC能够有效 调控线路潮流。通过动态模拟实验和EMTP数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究，结果表 明，含有TCSC装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

郴州电力线路冰冻灾害分析及防治措施

2008年1月，湖南郴州地区遭遇50年一遇的低温雨雪冰冻灾害，1月11日发现电力线路结冰现象，此后开始线路短路融冰，1月19日短路融冰因电源负荷不足而失效，随即开始实施人工除冰，1月23日郴州市区部分线路停电，1月25日再遇大范围冰雨天气，形成严重覆冰灾害，导致大规模电力线路倒塔（杆）、断线，短时间内郴州地区全面断电。     

配电线路行波故障测距初探

探索综合利用故障初始电流、电压行波线模分量实现配电线路双端故障测距的新方法。根据不同配电线路的结构特点，分别提出了“电流-电压”、“电压-电压”和“电流-电流”3种双端行波测距模式。简要分析了小电流接地故障及相间短路故障的行波特征,阐述了故障行波信号的获取、故障过渡电阻、配电网混合线路、多分支线路以及行波波头的准确标定等影响故障测距的关键技术问题。提出利用线路末端配电变压器传变电压行波，解决配电线路末端行波信号不易获取的问题。最后通过现场试验初步验证了该方法的可行性。     

三相重合时序对暂态电压稳定性的影响

发现合于永久故障时三相重合闸时序对系统暂态电压稳定性有较大影响,以单负荷无穷大系统为例探讨其机理。分别在恒阻抗、恒电流和恒功率3种静态负荷模型以及感应电动机动态负荷模型下,考虑故障点位置变化,推导出交流线路从发生三相短路至三相断路器跳闸、三相重合于永久故障直到后加速三跳的整个过程中,负荷侧母线电压的解析表达式。通过比较2种重合时序下的负荷侧母线电压发现,在恒阻抗、恒电流及动态负荷模型下,由远离负荷的线路首端重合,可增大负荷侧母线电压,动态负荷模型下还可减小保护再次跳闸时的电动机转差率,有利于提高系统暂态电压稳定性;而在恒功率负荷模型下,重合时序受故障位置影响,推导出了影响重合时序的故障距离解析式。鉴于实际系统中运行方式变化,提出了离线计算与在线结合的实用三相重合时序整定策略,以提高系统暂态电压稳定性。对单负荷无穷大系统和2010年南方电网的仿真结果验证了其正确性和有效性。