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.     

输电线路单端暂态量保护

在阐明单端暂态量保护内涵和优越性的基础上,系统介绍了距离保护和边界保护这两类输电线路单端暂态量保护的研究现状,重点分析了最新的数字信号处理技术（如小波变换、数学形态学等）在单端暂态量保护中的应用特点,最后展望了单端暂态量保护的研究前景和难点。     

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。     

基于暂态量的EHV/UHV输电线路超高速保护研究现状与展望

在简述输电线路保护原理发展历程的基础上,阐明了基于暂态量的超高速保护的内涵,认为超高速保护的发展时机与客观条件日趋成熟。介绍了完整实用的超高速保护方案必需的核心元件(如差动保护、方向保护、距离保护和边界保护等)和相关辅助元件(如启动元件、干扰识别元件、合闸于故障识别元件和故障选相元件等),介绍了国内外开发的实际装置及其运行经验和试验样机,展望了超高速保护的研究前景和难点。     

EHV输电线路暂态量保护的发展和应用

基于故障产生的高频暂态量的EHV输电线路保护具有响应快、准确度高并且不受工频现象如振荡、过渡电阻、电流互感器饱和等影响的特点。通过参阅国内外相关文献，介绍了故障产生的高频暂态量的概念、原因及其特点。综述了基于暂态量保护技术的发展和应用。分析了目前暂态保护所存在的一些问题，结合新技术在电力系统中的应用，探讨了暂态量保护的研究方向和发展前景。     

超高压输电线路新型单端超高速保护研究

提出了一种基于小波框架理论的新型暂态量保护原理,利用单端暂态民汉的能量突变,检测故障发生作为保护的启动元件,利用一个时间段内不同频率分量的衰减程度来区分区内和区外故障,大大提高了暂态量保护的可靠性;为了解电压接近零点故障时灵敏度下降问题,利用暂态电流信号奇异点（突变点）的奇异性不同作为区分区内、区外故障的辅助判据。使得保护动作速度和可靠性都有很大提高。     

一种基于暂态量的柔性直流系统保护及雷击识别方法

暂态量保护伴随着柔直技术的发展迎来了国内外研究的热潮,当前保护动作速度的研究进展已趋近于极限。而保护识别速度的提高必然伴随着可靠性的降低,所以,如何在保证速动性要求下提高保护的可靠性是重中之重。远距离输电工程中雷击发生较为频繁,在不引起闪络的情况下,其作为一种干扰源是不容忽略的。基于此原因,利用希尔伯特黄变换设计了一种高频保护方案,同时利用雷电波波形特征提出了一种雷击干扰识别方法。之后,将雷击判据与保护判据相结合,以弥补暂态量保护的不足,提高其可靠性。最后,在PSCAD仿真平台中搭建张北四端柔直系统以及雷电流模型完成保护方法的验证。经验证,所设计保护方法可以准确识别故障极和区内外故障,且不会因雷击干扰而误动,同时保护具备较高的耐过渡电阻能力。     

±800kV直流输电线路的极波暂态量保护

构建基于极波的特高压直流输电（ultra high voltage DC,UHVDC）线路暂态保护的启动元件、边界元件、雷击干扰识别元件和故障选极元件。线路故障后,保护安装处量测的极波首波头幅值比其对应的极线电压、线模电压和零模电压首波头幅值大,且更为陡峭,故利用极波变化率构造启动判据;利用极波信息熵测度对故障特征进行定量描述、分析和估计来形成区内外故障的识别判据;雷击故障的极波波形远离零轴,而雷击未故障的极波围绕零轴交替变化,故利用短窗内极波采样值直接求均值来构建快速的雷电干扰识别算法;故障极极波与零轴构成的面积远大于非故障极波与零轴构成的面积,故利用正负极的极波与零轴构成的面积之比进行故障选极。时窗取为5ms,避开控制系统响应对暂态保护的影响。PSCAD仿真结果表明,所提极波暂态量保护原理正确,算法有效。     

高压直流线路单端暂态量保护研究

针对国内已投运的高压直流线路主保护存在的问题,提出了仅采用单端暂态电压信号的直流线路保护方案。通过对直流线路两端安装的平波电抗器和直流滤波器组的幅频特性分析,构造了暂态量保护的主元件——边界元件的原理和算法,并在此基础上形成了启动元件、雷电干扰识别元件和故障极判别元件的动作判据以及它们与主元件间的逻辑配合关系。大量EMTDC仿真表明,该方案具有准确、快速、可靠地识别直流线路内外部故障,耐受过渡电阻能力强等特点,且保护整定一次性到位,不需要随着线路长短的变化而改变。     

高压直流线路单端暂态量保护研究

针对国内已投运的高压直流线路主保护存在的问题,提出了仅采用单端暂态电压信号的直流线路保护方案.通过对直流线路两端安装的平波电抗器和直流滤波器组的幅频特性分析,构造了暂态量保护的主元件--边界元件的原理和算法,并在此基础上形成了启动元件、雷电干扰识别元件和故障极判别元件的动作判据以及它们与主元件间的逻辑配合关系.大量EMTDC仿真表明,该方案具有准确、快速、可靠地识别直流线路内外部故障,耐受过渡电阻能力强等特点,且保护整定一次性到位,不需要随着线路长短的变化而改变.     

超高压输电线路单端暂态量保护元件的频率特性分析

为有效利用故障暂态量中含有的丰富故障信息,需要对其在输电系统上的传播特性进行深入的分析。为此从输电系统的频域模型着手,全面分析了输电线路、母线和阻波器的频率特性,指出母线对地等效电容和阻波器的阻抗显著地不等于线路的特性阻抗,由此提出"线路边界"的概念。通过对线路边界的透、反射系数的进一步分析发现：暂态信号的高频段(特别是阻塞频带)穿越线路边界时将大为衰减,而低频段(1~10kHz)几乎不衰减;为弱化线路的传输影响而突出线路边界的作用,宜选用100kHz以下的信号分量。文中的分析结果对其他行波或暂态量的应用研究具有参考价值。     

电力线载波纵联保护通道可靠性安全性分析

在介绍电力线载波纵联保护原理的基础上,深入分析了保护通道的可靠性及安全性,提出以载波纵联保护作为线路主保护时,必须通过合理的方式配置和正确的整定计算,使各种方式互相配合、互为补充,才能使保护系统具有较高的可靠和安全性能。     

基于暂态功率的高压直流线路单端量保护

针对传统高压直流单端量保护存在可靠性较低的问题,通过计及直流边界、线路频变等因素影响,研究了高压直流线路暂态功率故障特性,提出了基于暂态功率的单端量保护方案。根据暂态功率在正方向区内外故障的频率段差异性,利用高低频段暂态能量比值,构成边界保护元件;针对利用暂态功率频率衰减特征无法区分正反方向故障的局限性,利用暂态功率极性构造方向辅助判据。结合保护启动元件和故障选极元件构成基于暂态功率的单端量保护方案。仿真结果表明,该保护方案能够快速有效地区分直流线路区内外故障,具有一定的抗过渡电阻性能及抗干扰能力,可靠性较高。     

SEL保护在500 kV线路中的应用及特点

对美国SEL微机保护与国产微机保护的主要元件作了比较。重点分析了SEL保护在500kV葛双二回线POTT方式的逻辑编程及动作特点。     

基于电力载波的选择性漏电保护

分析了目前矿井低压电网漏电保护系统存在的不足,提出了基于电力载波通信的新型选择性漏电保护实现方案,介绍了装置的组成和工作原理.实验证明,该装置构成的漏电保护系统具有实时性强、选择性判断准确和可靠性高等优点.     

110 kV输电线路高频纵联保护的实现

提出了利用通信调度复用载波机达纵联保护高频信号,实现１１０ｋＶ输电线路的高频保护的方法。方法简单,容易实现,且不影响原有保护的动作特性。     

基于基波信号的输电线路数字保护方案

电力系统规模的不断扩大和越来越复杂,提出了快速动作和高可靠性保护方案的要求。文章提出了采用合理的数字滤波器从暂态信号中提取电压和电流基波分量的保护方案。该方法适用于EHV/UHV输电线路保护和故障定位。     

五段式线路保护方案

传统的线路保护一般采用三段式保护方案。为了进一步提高线路保护的性能,提出了一种五段式线路保护新方案。不灵敏Ⅰ段用于提高Ⅰ段保护的动作速度,灵敏Ⅰ段用于提高灵敏度,不灵敏Ⅱ段用于提高区内短路的抗过渡电阻能力和提高动作速度,灵敏Ⅱ段用于提高Ⅱ段保护的灵敏度和提高作为下一线路远后备的动作速度;Ⅲ段保护作为本线路Ⅰ段、Ⅱ段保护的近后备保护,并作为下一线路的远后备。介绍了五段式线路保护方案的优缺点与性能特征。分析表明,在线路保护装置由微机构成的条件下,不增加微机保护硬件的条件,就可提高线路保护的性能。     

基于高频分量的高压直流输电线路单端保护方法

输电线路是高压直流输电系统中故障率最高的元件。针对现有输电线路行波保护耐过渡电阻能力差,存在难以识别区内高阻故障和远端区外金属性故障的问题,提出了一种高压直流输电线路单端保护方法。基于高压直流输电系统拓扑,分析了高压直流输电线路区内和区外故障电流的特征,从而利用小波变换提取高频分量电流构建保护方法。仿真结果表明,该方法不受过渡电阻、故障距离影响,保护可靠性高。     

山区架空输电线路防雷技术研究

为了解决广西电网山区高杆塔输电线路雷击跳闸率高的问题,利用ATPDraw仿真软件研究分析在输电线路高杆塔上架设避雷器和用滚球法原理安装避雷侧针的理论防雷效果,并对广西电网雷击跳闸率较高的输电线路进行防雷措施试点改造,对雷电易击段有选择性地采取装设线路避雷器、加强线路绝缘和装设防绕击避雷针等综合防雷技术措施,改造后的输电线路雷击跳闸率逐年下降。