电力系统暂态识别与人工智能技术

介绍了近期内对电力系统暂态研究的进展情况,包括人工智能(AI)技术的应用及新开发的基于暂态的继电保护技术。其中重点介绍了电力系统暂态研究的新成果:基于人工智能的暂态识别(AITI)技术。同基于人工智能的暂态识别技术相反,当前的常规技术将电磁暂态量当作干扰予以滤除。AITI技术对由故障产生的高频暂态分量先进行在线检测,然后利用 AI 技术进一步判别出暂态的源头和性质。本文通过几个正开发的新方案概述了这一新技术的优点及其所能提供的潜在经济效益。     

人工智能在电力系统暂态保护中的应用

电力系统暂态保护采用故障产生的高频信号检测故障,具有动作速度快,且不受系统运行方式的影响等优点．但其保护原理很难用解析式表达,不易进行精确分析．人工智能技术宜于对难以表述的知识进行分析处理,为暂态保护提供了有力的分析工具．介绍了暂态保护近期进展,分析了人工智能的特点,介绍了人工智能在暂态保护中的应用     

形态滤波技术及其在继电保护中的应用

系统地介绍了数学形态学理论及其在电力系统继电保护中的应用，在近来相关研究工作的基础上，总结出两种适于电力系统暂态信号分析的形态学算法，即形态学信号分解和多分辨形态学梯度，并将它们成功地应用于变压器保护中励磁涌流的识别和超高速暂态保护中的故障暂态波形特征提取。仿真结果证明，形态滤波技术在电力系统继电保护中具有良好的应用前景。     

人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

90年代以来,电力系统保护领域内的研究工作转向人工智能的应用,本文简要介绍了一些人工智能技术如专家系统、暂态保护、人工神经网络、模糊集理论、小波分析等在电力系统继电保护领域中应用,分析了各种方法的优缺点,并提出今后的发展方向。     

电力系统暂态稳定控制综述

从全局控制和局部控制两个方面评述了电力系统暂态稳定控制的研究工作和实际应用情况 ，分析指出了非线性控制、人工智能、FACTS技术等几个有前途的研究方向。     

用支路势能法和局部测量研究暂态稳定及识别临界割集

暂态稳定问题近年来受到广泛关注,而暂态稳定分析中正确识别临界机群和临界割集对于准确识别电力系统中的薄弱环节和进行暂态稳定评估非常重要.采用支路势能法通过测量系统局部的功率、相角对临界割集进行识别,基于故障后轨迹给出支路稳定性指标,较好地识别了系统中的临界割集和薄弱环节     

基于广域量测信息的电力系统暂态稳定研究综述

暂态稳定是电力系统研究的重要内容,一直以来受到人们的关注。近年来,随着基于相量测量装置的广域测量系统日趋完善,实时获取全网动态响应数据成为可能,这为暂态稳定研究提供了新手段。文章从暂态稳定传统分析方法的改进、快速暂态稳定判据的研究、暂态稳定趋势预测以及暂态稳定控制4个方面,对广域量测信息在电力系统暂态稳定研究中的应用进行了综述,指出基于广域量测信息进行暂态稳定研究是未来的发展方向。     

高压输电线路暂态保护的发展与现状

基于故障高频暂态量的高压输电线路保护具有响应快、准确度高、不受工频振荡、过渡电阻等影响的特点，文章介绍了故障高频暂态量的产生原因及特点，综述了基于暂态量的保护发展及现状，分析了目前存在的一些问题，结合新技术在电力系统中的应用，介绍了基于暂态量保护技术的发展前景。     

采用神经暂态元网络技术的电力系统暂态安全分析

提出了一种利用神经元网络技术的电力系统暂态安全分析的新方法。本方法基于多层感知器(Perceptron)网络模型设计分类器，并用此分类器去直接判别电力系统暂态稳定性的类别。实际解算证明，神经元网络技术的应用对于提高模式识别的正确识别率起了较大的作用，并为电力系统实时暂态安全分析开辟了一条新的途径。     

基于PMU同步数据的电力系统暂态稳定分析方法综述

同步相位测量单元利用全球定位系统(GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行数据采集.传统的暂态稳定分析方法主要是基于各节点的异步采样数据来判断稳定.PMU的同步采样数据为电力系统的暂态稳定分析和控制提供了一条新的途径,也为传统的电力系统暂态稳定分析方法提出了改进的条件.本文首先简要介绍了相量测量单元应用现状,然后综述了PMU出现后在电力系统暂态稳定分析方面出现的新方法和取得的新进展.     

新一代电力系统继电保护——暂态保护

本文提出了新一代继电保护的思想－－暂态保护,它不同于目前电力系统广泛应用的基于检测故障产生的稳态工频量保护方法,暂态保护利用故障暂态产生的高频信号来检测故障,文章论述了暂态保护优于现有技术的优点,并简单介绍了目前开发的基于这一思想的新的保护方案。     

非线性元件算法研究

本文介绍一种电力系统电磁暂态仿真非线性元件算法.目前在电力系统电磁暂态领域应用最广泛的是EMTP(电磁暂态程序)和EMTDC(直流电磁暂态程序)技术,但是此技术还存在一定的局限性.本文在此技术的基础上提出了一种新的算法,并对非线性元件二极管进行算例证明.新算法为所有非线性元件提供了一种真非线性元件算法,解决了补偿法求解过程中遇到的假非线性元件精度低和拓扑约束的问题,即可求解任意拓扑结构的非线性网络.     

基于小波能谱矩阵相似度的电力暂态信号识别

暂态保护技术正呈现加速发展态势,但如何正确识别各类故障和非故障暂态,是暂态保护实用化必须解决的一个最大难题.信号经过小波分析之后得到的小波能谱能很好的反映信号不同时间的能量分布.电力系统中,不同电力暂态信号其时频特性必然不同,其在多个尺度下的小波能谱的分布必然存在差异,因此,在构造小波能谱矩阵的基础上,借鉴数字图像处理中的相似度的思想,提出基于小波能谱矩阵相似度的分类方法.建立各种电力暂态的标准能谱矩阵,计算测试样本的能谱矩阵与各种标准能谱矩阵的相似度,按照相似度最大原则实现分类.对电力系统单相接地故障暂态、线路正常开关操作暂态、电容投切操作暂态和雷电扰动暂态的仿真分析表明,该方法对电力暂态的识别率高.     

输电线路感应雷击暂态特征分析及其识别方法

该文对架空输电线路感应雷电冲击所产生的暂态过程进行了详细的分析，并由此引出其对基于暂态量保护所造成的影响；对输电线路感应雷击与短路故障的不同暂态特征进行了深入的分析和比较：在此基础上，给出了一个识别输电线路感应雷击暂态量的方法，该方法利用暂态量的线模和零模信息构成判据，能够有效地区分感应雷击暂态量和故障暂态量。大量的EMTP仿真计算结果表明，所提出的判据是正确、有效的，能作为附加判据用以提高基于暂态量保护的抗干扰能力。     

基于小波多尺度分析的输电线路直击雷暂态识别

研究和识别输电线路直击雷的暂态特征对研制基于暂态量的保护及提高其可靠性都具有十分重要的意义。该文首先从保护的角度对输电线路各类直击雷的特点进行深入的研究分析；通过小波变换对输电线路直击雷、短路故障等暂态信号的多分辨率分析，发现其暂态电流附加分量的能量分布特点反映了对应暂态过程的内在特征，可用以构成判据实现输电线路非故障性雷击暂态的准确、可靠识别，从而大大提高保护的抗雷电干扰能力。大量EMTP仿真计算验证了所提方法是正确、有效的。     

电力系统暂态过电压测量技术综述

暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障,威胁电力系统安全运行的重要因素。因此,设法对暂态过电压进行准确测量尤为重要。文章较全面地梳理归纳了现有的各种暂态过电压测量技术,并按照相应传感器的工作原理,将其划分为接触式测量和非接触式测量技术;并具体就分压器、套管末屏、GIS传感器、电场传感器和光学传感器等方面,总结了各种暂态过电压测量技术的原理、优缺点及适用范围。     

Improved Overcurrent Protection Using Symmetrical Components

Transient currents are quite common in power systems. They can be presented for both faults and switching events. In the case of switching events, such transients should not cause an overcurrent relay operation; therefore a dependable and secure relay response becomes a critical matter. Meanwhile, proper techniques must be used to prevent undesirable relay operations due to transient current and harmonics of current in the power system. This paper uses the concept of symmetrical components to discriminate fault from nonfault events. For this purpose, a criterion function is proposed using the above-mentioned components. The advantage of the proposed algorithm is shown by simulation of some typical transient currents due to transformer energizing and induction motor starting using EMTDC/PSCAD software     

New techniques for enhancing accuracy of EMTP/TSP hybrid simulation

This paper proposes a new hybrid approach, which integrates the simulation of electromagnetic transient program (EMTP) for waveform solutions to concerned electrical components, such as FACTS devices and HVDC etc. and the simulation of transient stability program (TSP) for phasor solutions to the rest of power systems. In the interface between the two simulations, new techniques considering the effect of frequency deviation due to disturbances are proposed for improving accuracy of the hybrid simulation. A case study is performed on the IEEE 10-generator New England systems. The results show that simulation accuracy of conventional EMTP/TSP hybrid methods has been evidently improved. The proposed new method would thus provide an efficient tool in the design and analysis of behaviors of FACTS devices in power system dynamics.     

Transient energy dissipation of resistances and its effect on power system damping

The transient energy flow method is a newly proposed method for locating the sources of low frequency oscillations and shows good performances in tests and actual applications. It is found in previous work that resistances in networks or loads may produce transient energy and exhibit as oscillation sources. In this paper, the transient energy dissipation of resistances and its effect on power system damping is studied. The transient energy flow into a resistance is generally non-conservative but whether it is dissipative is indefinite. A resistance may dissipate or produce transient energy. However, the relationship between system damping represented with the real-part of the eigenvalue and the total energy dissipation is definite, and an equation describing the relationship is obtained in simple power systems. Transient energy dissipation is an indicator of the damping of a component. When a resistance dissipates transient energy, it is beneficial to system damping, otherwise it is detrimental. The results are verified with simulations and explanations for constant impedance loads at different locations having different effects on damping are given.