基于小波变换接地故障选相判据的改进

研究了目前基于小波变换的故障选相判据,发现在发生接地故障时,由于没有考虑线模、零模的不同传播速度和不同衰减情况,无法准确确定故障相。提出了一种改进判据．首先用有无零模分量判断是否发生接地故障;对单相接地故障,进一步用线模间的关系进行选相．不再考虑零模分量大小;对两相接地故障,利用故障相电流分量突变量大于非故障相电流分量的突变量,运用已有的线模分量判断故障相。编制了相应的程序。算例仿真结果显示．改进判据对各种短路类型均能作出正确选相。     

利用单一电流模量波形互相关系数的故障选相方案

为了快速识别引起电压暂降的故障相别,提出一种仅利用单一电流模量波形特征的故障选相方案。采用一种新的相模变换矩阵实现了全部故障类型下电流1模、2模量均不为零,以1模电流时域波形为基准,利用三相相电流及其组合电流与1模电流波形互相关系数的不同特征实现故障相的识别。PSCAD仿真计算结果表明,利用单一电流模量的波形特征的故障选相方法是有效和正确的,能够在不同过渡电阻、故障位置及故障相角等情况下快速准确的故障选相,为实施按相电压暂降补偿提供依据。     

一种新型高压输电线路故障选相元件

为提高故障选相的正确性,用相电压差突变量和相电流差突变量构造一个标量△Tφφ,分析不同故障情况下△TAB、△TBC、△TCA之间的相互关系实现选相且在保护位于弱电源侧(负荷侧)或发生正反相两点转换性故障时故障选相准确,在线路末端故障时选相灵敏度较高。理论分析ATP仿真证明此法可行。     

基于相电流特征的配电网单相断线区段定位新方法

由于雷击等原因,配电网单相断线故障时有发生。为了避免断线故障导致电机损坏等事故,文章基于相电流特征提出了一种断线故障区段定位新方法。首先利用序网络分析了配电网发生断线故障后的相电压、电流特征,然后根据相电压特征构造了启动判据和故障选相判据,根据相电流相关系数构造了区段定位识别判据。所提出的方法具有灵敏度高、通信量小的优点,PSCAD仿真验证了该方法的有效性。     

电网不对称条件下基于频数分布理论的谐振接地系统故障相辨识

不对称电网发生单相接地故障后,其故障相与非故障相电压数据分布的统计特征存在显著差异,据此提出了基于频数分布理论的故障选相方法。首先取故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,采用扩展Prony算法提取各相电压的工频分量,确定组距范围。再应用频数分布理论对各相电压的采样数据进行处理,利用贝塞尔公式求取各相电压的频数分布值。最后,通过比较三相电压间频数分布值的大小选出故障相。Matlab仿真验证与适应性分析表明,所提出的选相方法准确率高,适应性强。     

利用电压辅助电流选相的同杆双回线单端电气量选相原理

目前同杆双回线后备保护I段的电流选相算法复杂或选相不够准确,而且近端故障时有时因电流互感器(current tranformer,CT)饱和而导致电流选相不准确或漏选相,针对此问题提出一种利用电压辅助电流选相的同杆双回线单端电气量选相原理,并给出了辅助选相判据.先利用故障初始阶段3相电压和3个同名相电流和的工频分量的变化量分别选相,共同确定故障相别,保证了近端单回线和跨线故障时选相元件不会因电流互感器饱和而无法正确选相,也避免了单纯使用电压选相在线路中远端发生故障时可能出现的选相困难;然后再比较各故障相的同名相电流故障分量的相位和幅值关系来判断出具体的故障相序,并在CT饱和时取故障稳态时的电流分量进行比较.该方法可对同杆双回线的各种单回线和跨线短路故障进行选相,原理简单,可靠性高.ATP-EMTP仿真结果表明,该方法能够实现双回线80％范围的单回线及跨线故障的可靠选相,可作为保护Ⅰ段的选相判据.     

基于相关分析的同杆双回线突变量选相新方法

针对同杆并架双回线发生跨线故障时正确选相难的问题,在对跨线故障单侧同名相故障分量进行相关度分析的基础上,提出了一种新的基于单侧双回线相电流的选相元件.该选相元件通过比较单侧同名相相电流突变量的相关度及突变量幅值大小实现选相.该方法半个周期就能快速正确选相,算法简单,具有较好的鲁棒性,且易于与现有距离保护相配合.仿真结果...     

混压同塔四回线路跨电压故障选相元件动作分析与对策研究

混压同塔四回线发生跨电压故障时,零序互感的存在会对各相故障电流产生较大的影响。针对混压同塔四回线路中发生跨电压不接地故障的情况,主要分析了故障相电流的特征及电流选相元件的动作情况,采用改进复合序网的方法求解故障电流。利用相量图详细讨论了跨电压故障的电流特征及其对相电流差突变量选相元件的影响。针对混压同塔线路跨电压故障可能存在的误选相问题,提出一种基于相电流差突变量与相电流突变量相结合的综合选相方案,以实现正确选相。基于PSCAD/EMTDC对混压同塔四回线的各类跨电压故障进行大量仿真实验,验证了理论分析的准确性。     

同杆并架双回线保护选相元件研究

该文对几种常用的故障选相元件在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究，提出了一种选相新方法。研究表明相电流差突变量、稳态电流序分量等选相元件在发生某些跨线及转换性故障时会误选相。在对跨线及转换性故障特点进行分析的基础上提出了一种新的基于单回线单侧电压电流量的综合选相元件，这种选相元件是在比较故障相电压的基础上判别故障相电流的相位条件来实现的。试验表明这种选相元件与相电流差突变量、稳态序分量选相元件配合可以较好地解决同杆并架双回线故障下特别是跨线及转换性故障下的正确选相问题，保护利用分相式通道在判别两侧选相结果后可实现选相跳闸。     

含STATCOM输电线路的故障选相方法

含静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的线路发生故障时,若并补元件未退出运行,仍然向系统中注入无功补偿电流,会使故障相电压和部分非故障相电流升高,也会使突变量选相元件的部分故障特征发生变化,从而影响到现有的基于稳态量和突变量的故障选相.针对此种问题,提出一种基于STATCOM补偿度突变量时差特征的故障选相方法.利用回归分析得到STATCOM的补偿度在实测量中的模型,通过分析故障时各相补偿度突变量之间的时差特征,得出故障选相的判据.大量PSCAD仿真验证了方法的正确性,该方法能简单、快速、有效地实现并补线路故障选相和故障类型的判别.     

基于电流双反相量的同杆四回线故障选相方法

为了解决同杆四回线故障情况复杂,跨线故障时无法应用单回线故障选相方法的难题,提出了一种基于故障电流双反相量的同杆四回线故障选相方法。同杆四回线发生一回线内或两回线间跨线故障时,对四回线各相电流进行变换,可得故障相电流的双同及双反相量。通过对故障电流边界条件的分析可知,不同类型故障时故障电流的3个双反相量分别具有不同的幅值和相位特点。以此为基础,提出了在一回线内故障和两回线间跨线故障时能够准确识别故障回线和故障相的同杆四回线故障选相方法。仿真表明本方法在不同的负载电流、过渡电阻、故障位置及故障类型下均能进行有效的故障选相。     

An Approach for Detecting and Locating Evolving Faults on Transmission Lines Based on Transient Traveling Waves

There has not been a satisfactory solution to identifying and locating evolving faults on transmission lines until now. This paper presents an integrated detection and location approach for evolving faults based on transient traveling waves. Evolving faults include two sequential faults, resulting in the change of fault phase. The feature aerial mode of captured current traveling wave only reflects the feature of the second fault occurrence, and is used for analyzing the second fault. By combining traveling wave and transient energy features, fault phase selection can be implemented at two stages: the initial fault occurrence, and the short period before fault clearance. The evolving faults can be determined according to the consistency of the two-stage phase-selection results. Subsequently, the positions of the two successive faults can be precisely acquired by individually implementing the double-ended traveling wave fault location on the initial fault phase as well as the feature aerial mode currents, respectively. Digital simulation studies based on the simulation software PSCAD/EMTDC demonstrate that the proposed method is feasible and effective.     

分形理论在中压电网故障辨识中的应用

通过对中压电网常见的几种故障(铁磁谐振、消弧线圈串联谐振以及单相接地)发生后各馈线零序电流暂态过程的特点进行分析,得出"不同故障情况下电网暂态过程中出线零序电流具有不同分形特征"的结论.基于这一结论,提出了具有学习功能的故障概率函数测度法来实现故障的分类辨识.通过ATP仿真,对一电压等级为10 kV的配电网模型进行验证计算,结果表明该算法的正确性和可靠性,并且可在现有故障选线的硬件平台上实现.     

配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法

小电流接地系统发生最多的故障是单相接地故障，现有的基于稳态零序电流的故障选线方法，受弧光接地，运行方式因素的影响较大，选线精度并不理想，文中在充分研究电弧故障暂态零序电流变化的基础上，指出电弧因素对故障选线准确性的影响，由于对称分量法对接地故障进行暂态分析十分不便，文中采用Clarke变换，并运用小波变换技术建立新的基于暂态电气量的选线方法，应用EMTP对电弧接地故障进行了仿真，在不同采样频率以及不同的A／D分辨率情况下进行了大量的仿真试验，结果表明该方法是正确，有效的，而且具有较强的鲁棒性。     

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.     

基于小波变换的串补输电线路故障选相研究

串补电容及其保护装置MOV的应用给常规的故障定位与选相方法带来了困难。然而,串补输电线路发生故障后以及故障期间MOV导通时将产生高频暂态电流行波,故障相和非故障相的暂态电流信号的大小及所含有的频率成分不同。本文采用小波分析方法,选择适当的小波函数与变换尺度对相电流进行小波变换,根据故障相和非故障相的暂态电流在此尺度上小波系数能量的差别,形成故障选相判据。大量的EMTP仿真结果证实了该方法的有效性。所提出的方法对串补超高压输电线路的故障定位与保护具有实际意义。     

A Novel Fault Phase Selection Scheme Utilizing Fault Phase Selection Factors

Abstract—A new fault phase selection method for transmission lines is proposed in this article. First, fault phase selection factors are constructed based on the relationship between the fault current of each phase and the fault current difference of the other two phases at a relay point. By analyzing different characteristics of fault phase selection factors in the case of different fault types, fault phase selection criteria are proposed. Simulation results show that fast and accurate selection of the fault phase can be achieved within a period cycle after fault occurs. Also, it is verified that the method bears a high sensitivity to all types of faults and is immune to the impact of fault resistance, fault inception angle, fault location, load current, and high-voltage DC lines, which makes it relatively reliable. Even when a developing fault occurs, good selectivity is secure with this method. Furthermore, the method provides sufficient sensitivity for phase selection on the weak-infeed side and parallel lines.     

基于三相电流平方和比值的短路故障快速检测方法

为了快速准确地检测出短路故障,并使故障限流器快速投入运行,提出了一种基于三相电流平方和比值的短路故障快速检测方法。该方法利用前后时间窗内三相电流平方和均值之比作为故障检测量,在三相短路故障时不受故障初相角影响,不受谐波影响。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立了500 kV输电线路模型,合理选取了该方法的整定值与闭锁值。考虑不同故障类型、不同故障初相角、不同过渡电阻、空载合闸、谐波及噪声等因素,验证了该方法的快速性及有效性。在各类故障工况及干扰工况下,比较了该方法与常用三种检测方法的性能差异。仿真结果表明,该方法性能良好,能够快速可靠地检测出短路故障。     

A general treatment of phase faults on a six-phase generator

One of the problems that must be thoroughly investigated from the operational point of view is the fault analysis of a multiphase power system. The variety of faults in a six-phase system is far more complicated than in a three-phase system. This paper presents three simple algebraic equations for sequence currents, actual fault currents and post-fault terminal voltages for the most general phase(s) fault on a six-phase generator. The sequence currents, when written in the format suggested, immediately indicate the method of connecting sequence networks for the simulation of faults on a network analyser. The connections of the sequence networks for some faults not discussed in the literature so far have also been given.