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。     

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。     

基于暂态量超高速线路保护的发展与展望

重点就各种基于故障时产生暂态量的保护技术的特点和应用进行了分析和总结,针对目前暂态量保护中所存在的问题和原因提出了相应的解决措施,并结合光学互感器技术和小波分析等更好地描述暂量的数学工具,指出了暂态量保护中几个关键问题和今后的研究思路。     

基于OVT的EHV输电线路暂态电压保护的研究

主要介绍基于光学电压互感器（OVT）的EHV输电线路暂态电压保护的研究方法。介绍了光学电压互感器OVT的结构和原理,分析了EHV输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据OVT能够正确传变高频暂态分量的特点,分析了基于故障电压分量的单端暂态电压保护的原理,最后分析了光学电压互感器与继电保护的接口问题。     

基于高频暂态分量相关性的选择性漏电保护

低压电网发生漏电故障时会产生丰富的暂态信息,利用各线路的高频暂态电流不受零序电抗器影响的特点,提出了基于数字信号处理中的相关函数理论的漏电故障检测方法。在一定数据窗内,用自相关函数计算线路的高频暂态能量,互相关函数分析各线路的相位关系,二者有机结合可有效地检测出漏电信号,实现选择性漏电保护。该方法综合考虑了各高频分量的幅值和相位,不受过渡电阻、系统参数、故障时刻等因素的影响。理论分析和仿真结果均表明,基于高频暂态分量相关度的漏电方法原理清晰,计算量小,是一种较为实用的新型漏电保护方法。     

基于OCT的输电线路故障暂态电流保护

光学电流互感器(OCT)解决了继电保护中传统电磁式电流互感器的饱和以及暂态精度低等问题。分析了输电线路故障高频暂态分量产生的原因,并根据光学电流互感器能够正确传变暂态分量的特点,分析了基于故障分量的单端暂态电流保护的原理。     

考虑串补电容的超高压输电线路暂态保护判据研究

超高压输电线路发生故障时，线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量，利用同一时间段内不同频率分量的衰减程度不同区分区内、区外故障或利用高频暂态量电流信号奇异点(突变点)的奇异性区分区内、区外故障的单端暂态量保护判据，并不适用于带有串联补偿电容的输电线路。给出了一种适用于带有串补电容的输电线路暂态保护新判据．并通过理论分析及算例仿真，证明了其可行性。     

超高压输电线路全线速动保护新方案

1超高压输电线路高频暂态量保护理论由于超高压输电线路故障时会产生信息丰富的高频暂态量,因此,近年来以暂态量为研究对象的行波保护或暂态量保护受到广泛关注。由于TA具有更好的高频传变特性,不必在一次侧增加设备,且不受系统振荡、运行方式等因素的影响,以TA二次侧暂态电流来实现暂态保护     

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     

输电线路暂态量保护的研究进展

输电线路的暂态量保护原理是继电保护的重要新原理之一,保护装置是有望应用于特高压系统,实现故障的超高速切除.针对课题组近10年的暂态保护研究工作进行了较为全面的总结,介绍了一套面向实用化的暂态量保护总体方案,由高速的主保护(双端纵联的方向保护)、超高速的辅保护(单端的边界保护)和配套元件(用于启动、识别雷电干扰、识别合闸于故障、故障选相等)构成;构建了一套暂态量保护的实验装置,包括一台能够同步采集暂态信号并实时进行保护计算与判断的实验室样机和一台能够输出保护用模拟信号的暂态信号发生器.基于EMTP仿真数据和现场行波实录数据,对装置进行性能测试试验,表明暂态量保护原理算法和实验室样机是可行的、动作速度为2~8 m s.同时,探讨了影响暂态量保护实用化的互感器高频暂态信号传变特性问题和输电线路高频载波的干扰问题.     

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。     

基于暂态高频能量的直驱风场汇集线路保护

针对直驱风场汇集线路故障难以识别的问题,提出了一种基于暂态高频能量的直驱风场汇集线路保护方法。首先,基于风机变流器控制系统与电气参数影响,结合元件在高频区段的暂态特性,建立由感性阻抗构成的风场汇集线路暂态高频模型。在此基础上,建立区内外故障下的暂态高频网络,根据不同故障场景与保护安装处暂态高频能量的匹配特性,构建基于暂态高频能量方向差异的保护判据。最后,在RT-LAB仿真平台验证了所提方法在各种故障情况下,均能正确识别区内外故障,故障识别不受同步误差影响,耐过渡电阻能力强。     

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。     

EHV输电线路单端量电流暂态保护探讨

介绍基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法。讨论了EHV输电线路故障电弧及产生的暂态电流的特点和单端量电流暂态保护基本原理，利用小波分析的去噪和时频局部化特性，建立了基于多分辨分析的单端量电流暂态保护启动判居和跳闸判据。借助EMTDC仿真分析软件，研究一实际电网EHV输电线路故障电弧特点，探讨了单端量电流暂态保护机理的可行性。     

一种输电线路超高速方向保护方法

通过深入分析故障暂态电流在超高压母线系统中的传播特性、故障初始角与暂态电阻对故障高频暂态电流能量影响,首先将母线两侧故障高频暂态电流的能量作差,然后将故障高频暂态电流能量差按照故障初始角与暂态电阻进行归算,利用归算后的故障高频暂态电流能量差可以准确判断故障方向。根据线路两端的方向判断结果便可准确判断被保护线路是否故障。该保护方法消除了故障初始角与暂态电阻对暂态保护的影响,具有高可靠性和灵敏度。在三相500k V电力系统中,考虑各种典型故障情况,使用ATPDraw对该算法进行了大量仿真分析。仿真结果表明,应用该算法实现超高输电线路的超高速保护是可行的。     

滤除高频暂态量的突变量高速方向保护

行波保护易受各种高频信号的影响,降低了保护的可靠性,为此,提出一种滤除高频暂态量后的突变量高速方向保护原理。理论分析表明,故障发生后的一段时间内保护安装处的电压、电流突变量在滤除高频暂态量后其极性具有故障方向特征,即正向故障时两者极性相反,反向故障时相同。基于此,构造了一种新型相序变换矩阵,使得保护原理适用于三相系统各种故障类型;该原理也适用于串补或并补线路,且不受带补偿电抗器线路中电抗器运行状态的影响。仿真结果表明,该原理能够快速、可靠地识别线路各种区内外故障,其性能不受故障电阻、故障起始角的影响,且不受串补线路电压、电流反向的影响,具有良好的工程应用前景。     

基于故障暂态行波高低频能量比值的交流输电线路快速保护方案EI北大核心CSCD

新能源电力系统中大量电力电子装置的应用使得基于工频量的保护方案难以适用,暂态量保护方案的优势更加凸显。现有暂态量保护存在阈值整定困难、区内末端高阻故障情况下容易拒动的问题。针对以上问题,该文首先分析了线路不同位置发生故障时行波的传输路径,推导了电压行波的表达式,明确了不同位置发生故障时行波的频率分布规律。在此基础上,采用时频分析能力更好的小波包变换提取故障暂态特征,并在暂态能量中引入频率信息以放大高频分量的影响,增大区内、外故障时高低频暂态能量的分布差异,进而提出利用高低频能量比值进行区内外故障识别的新方案。新方案无需复杂的阈值设置,采用高低频能量比值方式削弱了过渡电阻和故障距离对保护判据的影响,最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证了新方案的有效性和可行性。     

输电线路的集成全频域保护

回顾了暂态保护和集成保护的发展历程,提出了一种集成全频域保护方案。该保护方案整合了传统的工频量保护算法和暂态量保护算法,将基于工频量和暂态量的保护算法分为单端保护、双端或多端保护和后备保护三个算法组。单端保护组包括基于工频量的常规距离保护和基于高频暂态量的边界和位置保护,它们基于本地单端电气量实现速动保护;双端或多端保护组由常规的差动保护和基于时间同步的暂态保护组成,它们都由连接线路两端之间的通信通道支持;后备保护组包括常规的方向保护和基于极性比较的暂态保护。最后,对全频域保护技术应用于超长距离半波长输电线的保护方案设计作了研究。     

分布式电源多点接入配电系统的集成保护

针对分布式电源多点接入的配电系统,提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据,通过比较暂态高频信号的极性,迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于配电网集成保护方案中,以母线作为载体构建集成保护单元,利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较,从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时,集成网络保护单元提取多点信息,对整体区域暂态信号极性进行综合比较,实现对故障的快速定位与隔离,为本地保护提供后备保护。最后,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析,仿真结果验证了此保护方案的正确性和可行性。     

基于高频暂态分量进行相关分析及模糊推理的选相新方法

提出一种利用故障分量中高频分量实现故障选相的新原理。该原理直接利用电流互感器饱和前传变的暂态高频电流，使用小波提取相应频段暂态信号特征，对提取的信号特征进行相关分析，使用模糊集合对相关系数的隶属度综合评判进行选相。用该原理实现的选相装置可以配合基于暂态量的单端保护使用，具有超高速的特点，且不受过渡电阻、故障初始角及系统振荡的影响。对于三相换位不完全造成模量不平衡的情况也能进行正确选相。对某典型500 kV线路进行各种故障类型仿真，取得了满意的效果。