一种适用于特高压线路的快速选相方法

分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法。该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性。     

基于故障分量能量系数和PNN的故障选相研究

故障选相是高压输电线路继电保护正确运行的重要环节,也是精确测距的重要前提。传统的故障选相方法仅适用于简单故障,灵敏度较低,容易受系统运行方式、故障接地电阻等的影响。笔者在输电线路各相电流故障分量分析的基础上,借鉴信号能量的概念,给出了故障分量能量的定义,提出一种利用故障分量能量系数实现故障选相的新方法。该方法直接利用故障电流,提取故障分量并计算故障分量前2个周期的信号能量,得到故障状态下各相电流故障分量能量占电流故障分量总能量的比例系数,构造故障相识别特征向量,建立故障选相概率神经网络进行选相。仿真结果表明该方法不受故障初始角、故障位置和过渡电阻等因素的影响,能准确实现故障选相。仿真分析验证了其有效性。     

基于B样条二进小波变换的故障选相研究

利用暂态行波的特征提出了一种基于小波变换的故障选相方法。该方法的实现原理是通过解耦变换将不独立的三相故障电流变换为解耦的零模电流分量和3个线模电流分量,并运用B样条二进小波对解耦变换得到的模电流分量进行分析,计算得到零模电流分量和线模电流分量初始行波的模极大值;并根据4个模电流分量极大值在不同故障类型下的不同特征进行对比分析选出故障相。所提出的故障选相方法充分运用了故障时电流初始行波中的模电流分量特征,克服了现有选相方法选相速度慢、受波形畸变影响等缺点,采用所提方法可得到准确、可靠的选相结果。最后通过PSCAD软件进行了仿真,运用Matlab分析了各种故障时的数据,验证了所提选相方法在选相方面的准确性和优越性。     

基于暂态能量比的交流输电线路故障选相方法

针对传统利用小波变换等方法获取暂态能量实现故障选相存在算法和选相判据复杂的问题,提出一种利用故障分量构建暂态能量的输电线路故障选相方法。该方法从电压、电流故障分量角度构建三相暂态能量比和零序暂态能量指标,通过将这些指标与相应的阈值比较,完成故障选相。基于某实际系统动模试验的故障录波数据验证了方法的有效性;并通过PSCAD/EMTDC搭建典型双端电源输电线路仿真模型,验证了所提选相方案可以不受故障点位置、故障初相角等的影响,可耐受更高的过渡电阻。     

一种基于小波变换的超高压线路故障选相方法

为了在超压线路发生故障时能够实现快速选相,基于故障行波的特点和小波变换的奇异性检测原理,提出了一种故障选相方法。由各种故障类型的边界条件,经过相模变换公式推导出故障点电流各模分量小波变换的模极大值满足的基本关系,得到选相简化判据并进行了改进。仿真表明,该选相方法对任何故障相角、过渡电阻、故障位置处发生的各种类型故障都能准确识别。     

基于暂态量的超高压输电线路故障选相

在分析超高压输电线路三相导线间耦合关系的基础上，该文提出了一种基于暂态量的故障选相方案。该方案算法利用小波变换表征电流故障分量的暂态能量，并通过比较三相间能量的相对大小来识别故障类型和判别故障相别。大量EMTP仿真测试表明，该算法在不同的故障条件下（包括在不同的故障位置、过渡电阻、初始角等）都能基本正确地快速选出故障相，并在一定程度上弥补了基于初始行波的选相方法之不足。动模试验数据也充分验证了故障选相新方案的可行性。     

基于固有频率的超高压线路选相新方法

故障后由于分布电容引起的高频分量在频域表现为固有频率主频的谐波形式,分析了影响固有频率的各种因素,提出了一种基于固有频率的超高压输电线路故障选相新方法。该方法采集输电线路单侧故障后电流,通过模量变换获取模分量,利用多信号分类(MUSIC)算法求取模电流频谱,利用频谱特征进行故障类型识别,确定故障相。理论分析表明,故障后的各种频率信号中,除了工频信号以外,固有频率信号是明确的,且信号较强,便于采集。与传统选相方法相比,该方案可以准确、快速地识别故障类型,确定故障相别,且不受系统振荡、负荷电流、故障时刻和系统运行方式的影响,受TA饱和的影响较小。仿真分析验证了该方法的灵敏性和可靠性。     

利用基波相量变化率的快速选相方法

针对目前选相方法不能快速、可靠识别所有故障类型的问题,提出了利用基波相量变化率的故障选相方法。线路发生短路故障后,故障相基波电流相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值迅速增大,而非故障相基波电流相量变化率变化较小;如果发生接地故障,零序电流基波相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值也会迅速增大,否则其值在零附近波动。依据不同类型故障中基波电流相量变化率的特征能够快速、可靠识别故障相。利用PSCAD/EMTDC仿真数据对算法进行测试,仿真结果表明:算法能够在故障后四分之一周波内准确判断故障相,具有较高可靠性。     

基于单端暂态能量的双回线路故障选相方法

当双回线路发生故障时，对故障进行分相跳闸对系统运行非常有利，这就需要判断双回线路的故障相别。文章基于故障分量的观点，利用模量变换对故障产生的高频电流能量信息进行分析，由于不同故障类型产生的模分量不同，相应的模分量特征也不同，因此建立了模量能量函数与故障类型之间的关系，得到了一种新的故障选相方法。该方法只需单端电流信息，不需要双端通信。EMTP仿真结果验证了该方法的正确性。     

特高压输电线路自适应三相对称故障选相元件

针对特高压输电线路三相对称故障发展的特点,在详细分析三相对称故障选相要求的基础上,提出了自适应三相对称故障选相元件.该选相元件利用三相电流突变量,根据零序分量的有无自适应选择定值,判断三相突变量是否存在、是否相等.该选相原理考虑了特高压输电线路暂态分量的影响,能实现快速准确选相,且不受过渡电阻影响.所提出的选相元件在三相对称故障的选择上优于传统相电流差突变量选相元件.理论分析和仿真实验验证了该方法的正确性和有效性.