输电线路复故障情况下选相元件研究

首先分析了复故障情况下几种典型选相元件动作行为，然后结合分析结果给出了复故障情况下正确选相元件的整体方案：自适应采用电流量、电压量选相元件，在复故障情况下，利用电压选相元件的结果，通过两故障相分别与健全相构成的工频变化量方向元件来进一步区分区内故障相。基于中国电力科学研究院对于高压输电线路保护装置的检测模型，给出了此方案的RTDS试验结果，理论及大量的试验表明了此选相方案的有效性。     

基于小波变换的行波故障选相研究 第2部分 仿真试验结果

构造了一个新型行波故障选相元件，其基本原理是计算模量初始电流行 波在小波变换下的模极大值，根据3个模量的故障特征选择故障相。该选相元件克服了传统 选相元件的缺陷，充分利用了电流行波中的模故障分量特征，从而使选相结果准确、可靠 。EMTP仿真结果证明了该选相元件的有效性和正确性。     

一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件

在对两种传统的序分量比相选相元件的动作特性进行深入分析的基础上，提出了一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件。该元件应用模糊逻辑思想，将两种序分量比相选相元件有机地融合在一起，充分发挥了序分量比相选相元件的优势。该元件能够仅通过故障相区的比较就实现故障选相，不需配合其他判别方法，也不需要用户进行整定计算。仿真结果表明，通过合理地设置选相判据的权重以及动作阈值，可以使选相结果基本不受过渡电阻和系统运行方式的影响，具有较强的鲁棒性。     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发，分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题，提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后，选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质，针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题，提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。     

一种新型序分量高压线路保护选相元件

提出了一种利用零序与正负序之和的相对相位关系选相新原理。该原理通过零序与正负序之和的相对相位关系，并结合零序与负序相对相位关系进行接地故障相别的判断。该选相元件从原理上克服了以往序分量选相方法受过渡电阻影响较大的缺点，原理简单，理论分析和大量的现场数据验证表明能有效可靠地选出故障相别，是高压线路保护实现单相重合闸较为理想的选相元件。     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能，但在同杆双回线跨线故障中可能误选相。利用六序故障分量的分析方法，分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征，给出了其相位比相方程。在此基础上，提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法，并给出了选相流程图。仿真结果表明，在双回线简单故障和跨线故障时，基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能。     

故障分量提取及故障选相的新方法

提出了一种中低压中性点不接地系统故障分量提取的新算法，该算法既能提取短时的暂态故障分量，也能提取长时间稳定的故障分量，对速断、定时限及过电流保护都适用，可极大地改善延时保护的性能；在此基础上给出了自适应电流保护中系统阻抗准确计算的方法；针对目前利用相电流差故障分量选相存在灵敏度不够高的缺陷，提出了利用相电流之和的故障分量来进行故障选相的高灵敏度选相算法。     

新型线路保护选相方案

通过对故障前数据的有效处理和选相过程的优化，延长了补偿电压突变量选相元件的工作时间，使之可在整个故障过程中发挥作用，并可在系统无振荡时的各种工况下正确指示故障相;通过所设计的保持元件和方向元件，克服了电流突变量选相结果无法有效保持且无方向性的缺点，提高了选相正确率;提出了综合电流选相原理，解决了一些稳态量选相元件在特殊工况下无法正常工作的难题;在对各种选相原理进行优化配置的基础上，设计并实现了一种性能突出的新型选相方案。     

高压线路保护实用选相方案

对目前实用的突变量及稳态量选相元件进行了比较，指出了其特点和存在的不足。重点分析了目前选相方案的弱馈侧选相、灵敏度配合以及在系统振荡条件下存在的阻抗识别失配等问题，提出了改进的实用选相方案，采用同一区间的2种阻抗元件互补判别来解决失配问题。EMTP数字仿真计算与动模试验结果表明，新方案在性能上较原有方案有明显改善，尤其对于振荡中选相，可以完全克服阻抗法故障识别中的失配问题，选相结果不受系统振荡的影响。     

一种新型振荡中故障选相元件

振荡中故障准确选相是有选择切除故障和确保距离保护正确动作的前提。在分析现有振荡中选相元件需开放条件配合,导致出口延迟,且易出现误选,进而导致距离保护误动的基础上,提出了一种新型选相元件,此元件首先利用零、负序故障分量进行故障分区,在分区的基础上改变目前采用阻抗确定故障相的做法,而采用Clark变换,分别通过α,β模量信息进行故障选相。此选相方法充分发挥了零、负序故障分量以及模量变化在振荡期间不涉及相量偏移带来计算误差等优势,有效避免了阻抗选相在振荡中的弊端。文中给出了基于RTDS动模仿真数据的测试结果,理论和测试表明:此方法在振荡期间能够可靠、快速、准确地区分故障类型。     

基于无线传感器网络的配电线路故障定位方案

提出了基于无线传感器网络的故障定位系统方案。根据电力系统故障测距对测距装置的要求及无线传感器网络本身的特点，对该定位系统提出了要求。阐述了应用无线传感器网络进行故障定位的优势，推导了故障定位原理，设计了无线传感器网络定位系统结构，采用同步触发装置解决了同步性问题，借助于多路径可靠信息路由机制满足了网络可靠性要求。仿真结果表明，该路由机制既满足了可靠性要求又减少了网络开销。     

耦合双回输电线路电弧故障测距单端信息短窗时域新解法

电弧故障是高压输电线路的多发故障，然而目前众多故障定位工频量算法多将故障过渡电阻视为线性定常电阻，本文借鉴其他学者对电弧的研究成果，建立了电弧的理想电压－电流转移特性曲线和对应的电弧等效电路模型，提出了一种耦合双回高压输电线路故障测距单端信息短窗时域的新方法，此方法特点为（1）考察了故障边界的电弧放电实际；（2）考虑了电流互感器饱和因素，短时窗可以小于半个周波，位置可以是故障起始时刻；（3）不需要输入对端系统等值阻抗，解算中运用了最小二乘技术，从理论上保证了该测距算法具有较高的测距精度，大量数字试验表明，该方法正确，业已应用于昆明实际电网。     

发电机定子接地保护在二滩水电站的应用

结合二滩水电站的实际运行情况,阐述了基波零序电压和外加电源注入式定子接地保护的原理。通过对一次定子接地故障的研究,介绍了定子接地保护动作的分析方法。从3个不同的角度计算了故障点的位置和故障点的接地电流,结合查找出的故障点位置,验证了定子接地保护的准确性和正确性。     

直接并网的中小型发电机定子接地保护

指出了现有中小型发电机定子接地保护原理的不足。详细阐述了在发电机中性点不接地和经消弧线圈接地2种情况下，分别在系统侧单相接地和定子接地时机端零序电流和零序电压的方向关系。提出了基于零序电流与零序电压方向关系以及基于零序差流与零序电压方向关系的新型的定子接地保护原理。通过试验和现场运行情况表明了该保护原理的可行性。     

信息融合技术在水电机组计算机监控系统中的应用研究

针对电力系统故障诊断问题存在的大量不确定性,提出了将信息融合技术应用于水电机组故障诊断的新方案。同时,开发了基于多传感器信息融合技术的水电机组故障诊断系统。通过在某水电站的运行测试表明,所提方案具有准确的诊断结果和良好的实用价值。     

巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置研究

乌东德和白鹤滩水电站单机装机容量分别为850 MW和1 000 MW,发电机容量和电压等级均超出了既往工程。发电机中性点接地装置作为发电机重要的辅助设备之一,其参数的配置是根据发电机定子回路对地电容来确定的。巨型水轮发电机组定子回路对地电容非常大,其中性点的接地装置参数若继续采用传统的高阻接地方式进行配置,将无法满足目前标准所推荐的安全接地故障电流限值。为此,对巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置专门进行了探讨研究。首先针对铁芯烧蚀提出了故障电流限值;然后,基于暂态过电压及接地故障电流限值,提出了加补偿电抗的接地方式;最后提出了采用补偿电抗接地方式下的中性点位移电压计算公式。研究表明,巨型水轮发电机组中性点接地装置参数的配置,需对故障电流、暂态过电压及中性点的位移电压进行综合考虑。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。     

一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施

特高压长线路3/2接线侧母线附近区外故障时2个分电流互感器都有可能饱和，使引入2个电流互感器和电流的相量差动保护遇到了较大困难。提出了一种实用抗电流互感器饱和措施，采用低电压启动判据筛选出可能引起电流互感器饱和的3/2接线侧母线附近的区内和区外故障，然后根据短数据窗电流不饱和的特点，采用适当的定值区分3/2接线侧母线附近区内故障差流和区外故障分布电容电流，从而通过闭锁防止区外故障因饱和误动。该方法已在实验样机中得到应用，并成功地通过保护动模试验。     

水布垭电厂发电机非全相运行分析及防范

为防止发电机非全相运行,以水布垭电厂3号机组解列操作时变压器高压侧断路器发生非全相运行为例,应用对称分量法分析了发电机三相电流的变化规律,并提出了非全相运行防范措施、故障判断及处理方法。     

给水管网故障实时诊断方法

本文提出了城市给水管网故障实时诊断的一个快速、有效和实用方法。方法通过实时监测给水管网中3个位置的水压变化，利用人工神经网络技术来诊断故障位置、故障程度和故障影响范围。方法可适用于我国北方冬季严寒气候等常常导致的给水管网爆管事故及日常故障的实时诊断。作为给水管网故障诊断的重要内容之一，本文还建立了给水管网局部破坏状态下水力分析的方法。最后，本文以一小型给水管网为例对方法进行了验证，并就实际应用中的几个问题进行了讨论。