行波小波系数极大值极性法接地故障选线研究

为正确确定故障线路,保证系统安全,提高供电可靠性,研究了配电网中单相接地短路故障时的暂态行波特性。分析变压器的暂态行波特性及其对母线行波电压和线路行波电流的影响表明,行波初始过程中母线电压及各线路电流暂态行波的小波系数的显著规律是故障线路电流暂态行波0模量初始波头的小波系数的极大值极性,总是与其它线路电流和母线电压相反。然后利用暂态行波的小波系数极大值极性特征构成了一种新颖的故障选线保护判据,即利用母线零序电压突变量判断单相接地的时刻,通过识别母线电压及各线路电流初始波头小波系数的极大值极性特征,判断故障线路。利用MATLAB建立了一个典型的配电网系统模型,仿真结果证明该选线算法的有效性,最后对该法的应用提出相关的建议。     

超高速暂态方向继电器的研究

行波方向保护已研究了多年，但其本质上仍要受故障初始角、反射波等因素的影响。该文提出一种新型的方向保护核心元件——暂态方向继电器，它基于故障发生后一段时间内正向行波分量与反向行波分量间的能量大小关系来识别故障方向。该继电器的实用算法采用了适合暂态信号处理的小波技术，由小波多分辨分析来提取行波分量，并将行波分量的能量表征成小波变换谱能量（WTSE）。大量EMTP仿真试验表明：该继电器能可靠、灵敏、超高速地动作，其性能不受故障初始角、故障类型、故障距离、过渡电阻与电弧、母线接线方式的影响。以该继电器构成的超高速方向保护将具有很强的实用价值。     

基于小波分析的母线暂态行波保护新原理的探讨

电流互感器馆和是造成传统母线保护不正确动作的主要原因。根据母线故障后所产生的暂态电流行波不受电流互感器馆和影响的特点，提出了一种基于行波和小波的母线保护新原理，它通过比较母线上各回进出线初始暂态电流行波的幅值和极性，判定故障是否发生在被保护母线上；同时利用小波变换模极大值构成保护算法。EMTP仿真试验证明了所提出的保护原理和算法的正确性。     

基于中值滤波的超高速暂态量方向元件

方向元件是基于行波或暂态量的超高速方向保护的核心元件。该文提出一种新型的超高速暂态量方向元件，利用故障后很短的一段时间内前行波与反行波之间时域能量的特征差异来判别故障方向。为了凸现本质的特征差异，减小故障初始角、反射波和母线接线方式等因素的影响，同时避免小波变换多分辨率分析在数据窗、小波基选取时所面临的困难，先由具有细节保留特性的非线性中值滤波器对前、反行波进行滤波，再通过简单的平方和运算求取前行波与反行波的时域能量之比来判别故障方向。大量ATP仿真试验表明，该方向元件能可靠、灵敏、超高速地动作，性能稳定，方向性明确，运算量小，对于各种故障情形、系统结构的适应性很强。     

基于故障高频暂态行波能量的输电线路快速保护

作者分析了阻波器、母线类别、母线电容对输电线路故障初始行波的影响,提出了利用初始行波阻波带不同频段内信号暂态能量比来识别区内外故障的快速保护原理.对输电线路模量电压行波进行小波变换,提取不同频段的信号,并计算初始行波奇异点的暂态能量,根据阻波带高低频段能量不同的特点,采用能量比例判据正确区分区内外故障.理论分析和仿真表明,该判据不易受过渡电阻、母线电容的影响,不存在保护死区,调整定值能适应不同的母线结构,是一种可行的超高压输电线路快速保护方法.     

超高速暂态方向母线保护的研究

提出了一种基于小波变换的超高速暂态方向母线保护。它利用小波变换提取母线内外部故障时的暂态特征,通过比较母线各回路暂态电压、电流小波变换输出波形的相似性实现母线内外部故障的准确、快速识别。通过EMTP对实际电网大量的仿真计算,验证了所提原理的正确性和有效性。     

一种新的相间行波距离保护方法

当对端母线上仅有1回进出线时，行波保护确定故障为正方向就可以动作；当对端母线上有2回进出线时，区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度，根据测距结果，行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有3回及以上进出线时，行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离，不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况，文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法，然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析，表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同，据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明，该保护原理正确而且适用于三相故障。     

超高压输电线路故障暂态行波的奇异性仿真分析研究

针对暂态保护的关键问题——暂态行波故障特征提取,把小波变换应用于暂态行波故障特征的提取。给出了应用小波变换提取行渡故障特征的方法和步骤,并对电压和电流行波的故障特征进行了初步分析和比较。用小波能够简单明确的反映行波分量的特点,从而可以有效的提取故障信息。为基于暂态行波特征的暂态保护及故障测距奠定了基础。     

超高速暂态方向母线保护的研究

提出了一种基于小波变换的超高速暂态方向母线保护.它利用小波变换提取母线内外部故障时的暂态特征,通过比较母线各回路暂态电压、电流小波变换输出波形的相似性实现母线内外部故障的准确、快速识别.通过EMTP对实际电网大量的仿真计算,验证了所提原理的正确性和有效性.     

利用单端暂态量实现超高压输电线路 全线速动保护新原理研究（一）——故障暂态过程分析及实现单端暂态量保护的可行性

在综述暂态量保护特别是反应是单端暂态量的超高压输电线路全线速动保护的基础上,利用输电线路的波传导方程分析了故障暂态过程是由于故障点行波在输电线路上多次折、反射的叠加而形成。母线的杂散电容和阻波器等的存在,使得区内、外故障产生的暂态分量有差异,这种差异主要表现在暂态电压、电流波形的高频分量部分。利用DSP硬件手段和小波分析的数学工具,可以构成单端暂态量保护,实现全线速动。     

电流行波差动式母线保护的研究

为避免电流互感器暂态饱和的影响,研究了一种基于暂态电流行波的新型母线保护。在对母线上线路各相电流行波差动量的故障特征进行分析的基础上,为提高判别母线区内外故障的灵敏度,又引入各相电流行波的制动量,提出一种具有比率制动特性的电流行波差动式母线保护,及其基于小波变换的实用比率判据。理论分析和EMTP仿真表明该母线保护快速、灵敏、可靠,基本不受故障类型、故障过渡电阻、故障距离和故障初始角的影响。     

基于改进递归小波变换的超高压线路边界保护元件算法

在分析输电线路边界频率特性的基础上,提出了一种基于改进递归小波变换的超高压输电线路边界保护元件算法。采用改进递归小波变换分别提取高频和次高频2个不同中心频率的故障暂态电流分量,利用母线对地杂散电容和阻波器对高频暂态分量的衰减作用,根据2个不同频率分量的暂态能量比值来识别保护区内外的故障。采用PSCAD/ EMTDC对某500 kV超高压输电线路模型进行仿真,结果表明该算法基本不受故障位置、故障过渡电阻、故障类型和故障初始角的影响,能准确识别保护区内外故障。改进递归小波变换算法只采用历史数据信息,实时性好,计算量少,因此基于改进递归小波变换的超高压输电线路边界保护元件算法可提高计算速度,能够满足超高压输电系统高速保护的要求。     

基于母线关联出线暂态频谱信息的UPFC线路纵联保护

统一潮流控制器(UPFC)作为新一代柔性交流输电系统元件在输电线路中逐渐应用,需要对含UPFC线路的保护原理进行深入研究。通过分析UPFC对线路故障暂态影响,得出高频分量经其串联侧时发生严重衰减,使仅利用单端暂态量的保护可靠性下降。分析母线关联出线的故障暂态特征可知,同一母线的故障侧线路与非故障侧线路的电流频谱分布存在明显差异。通过采用小波能量熵提取母线各出线暂态信息,提出一种适用于含UPFC线路的方向纵联保护方案。仿真结果表明,该方案可准确识别区内、外故障及母线故障,在不同过渡电阻、故障初始角等故障情况下,均具有较好的灵敏性和可靠性。     

利用暂态电流的输电线路单端量保护新原理探讨

对超高压输电线路的暂态电流波形奇异点（突变点）处的奇异性进行了大量的分析,发现区内,外故障时的暂态电流波形在突变点的奇异性由于母线杂散电容、结合以及阻波器等的影响而有所不同,利用小波多尺度边缘分析来检测并放大这一区内,外波形奇异度的差异,并提出利用单端故障暂态电流构成具有绝对选择性的超高速保护新原理,ＥＭＴＰ仿真证明了该原理和方法的正确性。     

基于电弧小波谱能量分析的输电线路单相自适应重合闸

提出一种基于小波谱能量分析的输电线路单相自适应重合闸方案。该方案在建立瞬时故障的一、二次电弧模型的基础上，利用DB6离散小波对故障相母线电压信号进行多尺度分析，并计算其高频分量在特定时间窗内的谱能量。瞬时故障时，谱能量较大，且在断路器跳开后的6个周期内均超过设定的门槛值，而永久故障时却不能满足上述条件。这一特征被用作故障识别的判据。仿真结果证实了本文所提方案的正确性。     

T接电路暂态保护分析

由于T接线路与二端口线路相比,具有良好的经济性与环保优势,因而在超高压输电系统中将会有非常广泛的应用。然而使用传统的保护方法,很难对其进行有效的保护。将基于故障暂态电流的单端量无通信保护用于T接线路,并且根据故障暂态电流的特点,利用Daubechies小波计算暂态保护判据。通过在不同的故障位置、不同的过渡电阻、不同的故障时间以及各种故障类型的情况下,对实际T接线路进行的详细仿真,证明了暂态保护应用于T接线路的可行性。     

一种基于简化能量比的直流线路故障区间定位方法

高压直流输电线路及其边界对故障暂态信号高频分量都有明显的衰减作用,这一故障特征被广泛运用于暂态保护,且有研究显示,相较于线路边界,长线路对故障暂态高频分量的衰减作用可能更大,为避免这种情况引起的保护误动,目前常用的故障特征提取方式为利用不同尺度的小波变换获取暂态信号能量比。但基于小波变换的暂态保护存在算法相对复杂,基波选取模式不统一等问题。因此提出一种新的比值算法,针对故障暂态信号中的能量比,用全电流代替低频分量,简化了直流线路故障信息处理过程,由此设计出了新的直流线路故障定位方法,并且利用该判据可直接实现故障极判断。在MATLAB中进行了大量仿真验证,证明该保护算法可以正确反映出故障特征,逻辑简单,并且能够迅速可靠动作。