电力系统振荡中轻微故障识别的小波算法研究

提出了一种基于小波变换的电力系统振荡与故障的识别算法。该算法能正确区分纯振荡与故障,避免保护误动,在振荡过程中发生故障特别是轻微故障时,亦能迅速识别,其性能优于取传统的振荡闭锁方案。用EMTP仿真各种振荡和故障得到的结果对所提算法的有效性进行了检验,结果表明所提出的算法可以保证振荡与故障的正确识别,其在微机保护装置中具有实时应用的前景。     

不受电力系统振荡影响的距离保护

距离保护被广泛应用于电力系统中,现有距离保护核心元件——距离继电器不同程度地存在缺陷,导致系统发生振荡时保护误动作或者性能下降,常用的距离继电器必须配合振荡闭锁元件使用。因此,以保证保护正确动作为前提,提出一种不受系统振荡影响的距离保护。该保护基于改进的多相补偿继电器构成,配合闭锁元件以解决振荡中发生区外故障时多相补偿继电器的不正确动作问题。所提出的距离保护对于故障、单纯振荡无故障、振荡过程中发生不对称故障以及对称短路故障都有正确的反应能力,且具有判断故障类型和故障相别、分相跳闸的能力。PSCAD仿真结果证实了所提距离保护的有效性。     

一种新型振荡中故障选相元件

振荡中故障准确选相是有选择切除故障和确保距离保护正确动作的前提。在分析现有振荡中选相元件需开放条件配合,导致出口延迟,且易出现误选,进而导致距离保护误动的基础上,提出了一种新型选相元件,此元件首先利用零、负序故障分量进行故障分区,在分区的基础上改变目前采用阻抗确定故障相的做法,而采用Clark变换,分别通过α,β模量信息进行故障选相。此选相方法充分发挥了零、负序故障分量以及模量变化在振荡期间不涉及相量偏移带来计算误差等优势,有效避免了阻抗选相在振荡中的弊端。文中给出了基于RTDS动模仿真数据的测试结果,理论和测试表明:此方法在振荡期间能够可靠、快速、准确地区分故障类型。     

一种新型数字式故障选相方案

本文提出了一种适用于数字式保护的新型选相方法。在IBM-PC机上对各种故障情况进行了大量仿真试验。结果表明,本文提出的选相方法具有判断准确、灵敏度高、动作速度快等优点,特别适用于数字式保护。     

基于广义多分辨形态学梯度的电力系统振荡与故障的识别算法

提出将广义多分辨形态学梯度（GMMG）变换引入电力系统振荡与故障的识别中的算法。该算法能正确区分各种振荡与故障,避免保护误动;在振荡过程中发生故障时,亦能迅速识别,其性能优于传统的以及基于小波分析的振荡闭锁方案。用EMTP仿真各种振荡和故障得到的结果对所提算法的有效性进行了检验。结果表明：所提出的算法可以保证振荡与故障的正确识别,表明其在微机保护装置中具有实时应用的前景。     

基于广义多分辨形态学梯度的电力系统振荡与故障的识别算法

提出将广义多分辨形态学梯度(GMMG)变换引入电力系统振荡与故障的识别中的算法.该算法能正确区分各种振荡与故障,避免保护误动;在振荡过程中发生故障时,亦能迅速识别,其性能优于传统的以及基于小波分析的振荡闭锁方案.用EMTP仿真各种振荡和故障得到的结果对所提算法的有效性进行了检验.结果表明:所提出的算法可以保证振荡与故障的正确识别,表明其在微机保护装置中具有实时应用的前景.     

基于数学形态学梯度的快速选相方案

分析了超高压输电线路各种故障类型模分量的特征, 提出了一种利用数学形态学梯度提取暂态电流故障特征进而识别故障类型的新方案。大量的ATP仿真计算表明,该方案在线路不同位置发生各种故障的情况下均能正确、快速地识别故障相,与传统算法相比具有较少的计算量和较高的可靠性,并且具有更高的灵敏度和更快的故障响应速度。     

基于相间电阻变化特征的故障选相元件

针对现有选相元件在系统振荡期间存在误选相问题,提出了一种基于相间电阻变化特征的高压输电线路故障选相新原理。发生不对称接地故障时,首先利用零序和负序电流之间的相位关系分成3个区域,每个区域存在单相接地和两相短路接地2种故障类型,在判断出某个分区后根据相间测量电阻的变化特征得到选相结果。在系统振荡期间,健全相相间测量电阻是连续缓慢变化的;短路相之间的相间测量电阻,在发生故障瞬间是突变的,而故障后则基本没有变化。仿真结果表明,发生相间故障时,相间测量电阻不受负荷电流、过渡电阻、分支系数和系统振荡等的影响,该选相元件有很高的动作可靠性和准确性,适用于系统振荡期间的选相元件。     

基于电流信号包络线故障熵的超高压输电系统振荡中再故障识别算法

针对超高压输电系统振荡对距离保护的影响,提出一种用互差2p/3电角度的三点电流瞬时值提取三相电流包络线的近似算法,在此基础上利用各相电流包络线故障熵的差值变化特征来识别输电系统振荡中的再故障情况,使得距离保护的振荡闭锁装置能够在系统故障时及时开放保护。仿真实验表明该算法在纯振荡情况下可靠不误动,并且可以快速有效地识别系统振荡中发生的各种故障。该算法实现方便,计算量小,具有工程实用价值。     

电力系统振荡过程中序分量选相元件动作行为分析

对超高压输电线路微机保护所用序分量选相原理和防止振荡时误选相所用的不对称故障开放判据进行了较详细的介绍，对于振荡中心和单相接地故障在同一条长输电线路且两者之间有较远距离的情况，从不对称故障开放判据和阻抗排作法两个方面分析了造成误选相的原因，理论分析和动模试验都证实了这种误选相现象的存在，为以后序分量选相原理的改进提供参考。     

一种基于功率增量的高压线路保护选相元件

准确有效的选相元件是高压输电线路实现选相跳闸及采用自动重合闸的前提.在给出功率增量的概念和被保护线路每相功率损耗增量计算公式的基础上提出了一种基于被保护高压线路功率损耗增量的高压线路保护选相新原理,应用于保护启动后第一次选相的选相元件.根据故障相功率损耗增量远大于健全相的特征,再结合零序电流辅助判据来得到选相结果和故障类型.该选相元件原理简单、不受系统参数变化的影响,弱电源侧具有相同的灵敏度,并具有很强的耐过渡电阻能力.EMTDC仿真结果表明,该选相元件能有效可靠地选出故障相,满足现场运行要求.     

高压线路保护实用选相方案

对目前实用的突变量及稳态量选相元件进行了比较,指出了其特点和存在的不足.重点分析了目前选相方案的弱馈侧选相、灵敏度配合以及在系统振荡条件下存在的阻抗识别失配等问题,提出了改进的实用选相方案,采用同一区间的2种阻抗元件互补判别来解决失配问题.EMTP数字仿真计算与动模试验结果表明,新方案在性能上较原有方案有明显改善,尤其对于振荡中选相,可以完全克服阻抗法故障识别中的失配问题,选相结果不受系统振荡的影响.     

利用数学形态学提取暂态量的变压器保护新原理

提出了一种识别变压器励磁涌流和短路电流的新方法，该方法在利用数学形态梯度进行边沿检测的同时， 采用形态开闭运算有效地提取出高频暂态电流信号。在比较励磁涌流和故障电流形成暂态信号各自特点的基础上，提出了一种变压器保护新方案。该方案不受对称性涌流的影响，并且可对暂态信号进行实时、高精度的提取。动模试验仿真结果验证了该方案的可行性。同时，该算法的计算量较多尺度小波变换计算量小，有利于工程实现。     

小波变换原理识别电力系统故障及振荡中短路的研究

通过对电力系统振荡和短路所呈现出的不同特征的分析,从故障特征入手,提出了一种区分振荡、故障、振荡中再故障的新方法,这种方法是基于小波变换原理实现的。经大量的仿真试验,获得良好的仿真效果。     

一种改进的高压线路保护选相元件

通过对目前国内数字式线路保护中所采用的电流量选相元件存在的缺点进行分析,提出使用电压量来代替电流量的选相元件。理论分析和仿真计算表明,使用电压量的选相元件能够正确地判别各种故障类型,满足高压线路保护的需要。     

电网振荡与故障识别新方案研究

提出了一种故障与振荡信号小波识别新算法。利用小波系数局部模极大值、不同频段小波系数变化率、电流小波系数幅值变化趋势以及电流与电压小波系数相角差提出了4种振荡与故障信号小波识别新判据,并根据各判据的特点与适用性,运用模糊集合理论,形成2种综合判据。根据各判据的特点与适用性,分别将其应用于振荡闭锁装置和子站端故障与振荡信号识别系统。典型算例验证了综合判据的有效性,可望将其应用到实际电网故障诊断系统和距离继电器振荡闭锁装置。     

小波变换在小电流接地电弧故障选线中的应用

根据故障电弧引起的奇异特征,用小波奇异性检测原理大量仿真计算了故障零序电流,结果表明,小波选线算法在电弧故障时能正确选出故障线路,其原理可靠、准确且适合不同接地方式的配电网。     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发,分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质,针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题,提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。