基于形态学–小波综合算法的超高压输电线路单端行波保护新原理

超高压输电线路故障行波通过母线杂散电容前后的波头形状有很大的差异,据此特征,文章提出了一种新的超高压输电线路单端行波保护方案。通过比较区内、区外故障反向行波与其低频分量的初始波头上升(下降)时间比值的大小构成保护判据,能可靠识别区内、区外故障,巧妙地利用2层多分辨形态梯度提取波头上升(下降)时间。理论分析与仿真结果证明了所提出的保护方案具有很高的灵敏度和可靠性。     

基于多分辨形态梯度的行波距离保护方案

为解决现有的行波距离保护方案无法有效识别正方向区内、外故障,利用超高压输电线路母线杂散电容及线路末端阻波器对高频暂态信号强烈的屏蔽作用而导致行波通过母线前后波前时间的差异,提出一种基于行波波前时间比较法的行波距离保护新方法,并使用多分辨形态梯度提取波前时间构成保护方案。理论分析与仿真研究证明,这种保护能正确识别正方向区内、外故障,有较高的准确性和可靠性。     

基于形态-小波的行波差动保护的研究

本文对传统的行波差动保护原理进行改进,研究基于行波波头的差动保护算法,该算法紧需向对端传输少量的初始波头数据,就能够提高保护的可靠性和速动性。先通过形态前置滤波器将行波信号从各种噪声背景中提取出来,然后用小波变换检测信号奇异性,运用基于形态-小波的行波差动保护方案进行仿真研究。     

基于小波变换的行波差动保护

行波差动保护在原理上具有灵敏可靠及良好的选择性等优点,而且不受分布电容电流、母线结构、过渡电阻、电流互感器饱和等因素的影响.但传统的行波差动保护要求实时传送所有高速采样数据,目前的通信手段难以胜任;若降低采样频率,则保护的灵敏度和可靠性将会降低.文中在对行波的小波分析的基础上,提出了基于小波变换的行波差动保护原理和算法.新的保护仅利用行波故障信息中的关键信息--行波波头信息,显著减少了数据通信量,使之能够适应现有的通信手段,同时提高了保护的灵敏度和可靠性.分析和仿真表明该保护动作快速、灵敏、可靠,可作为超(特)高压输电线路主保护.     

基于行波差动原理的线路保护实用判据

纵联电流差动保护用于长距离输电线路时,会受到分布电容电流的影响。基于输电线路的分布参数模型,分析了分布电容电流与方向电流行波传输延时的等价性,研究了传统行波差动保护的实现方式,提出一种基于行波差动原理的实用保护方案。该方案利用同侧电流的实测值和计算值构成差动判据,在获取电流计算值时,无需进行插值计算,也不需要对侧电压信息,从而减小了计算量,降低了对采样率和通信速率的要求。ATP仿真表明,该方案能够有效地消除分布电容电流的影响。     

特高压带并联电抗器线路的行波差动保护

传统的行波差动保护无法应用于带并联电抗器特/超高压输电线路，为此给出了一种新的行波差流表达式，并据此提出一种具有轻微比例制动特性的行波差动保护实用方案。该方案能够有效地躲过各种运行工况和区外故障引起的暂态不平衡差流，同时在区内高阻故障时能够保持很高的灵敏度。理论及EMTP仿真计算表明：该方法灵敏度高，动作速度快，对装置采样和通讯速率没有过高的要求，能够在现有技术条件下实现，具有较高的实用价值。     

基于形态学梯度算法的微电网行波保护方案

针对交流微电网的故障特征和保护要求,提出一种基于形态学梯度算法的行波保护故障选线选相方案。首先,通过比较离散小波变换和形态学梯度算法对电流行波的提取结果,得出形态学梯度算法能更清晰地提取行波的结论。其次,设计适用于多种拓扑结构的微电网行波保护故障选线方案。然后,利用三相初始电流行波及其模分量设计一种故障类型判断和故障选相方案。最后,对行波保护的死区问题进行分析并提出相应的解决方案。利用PSCAD/EMTDC和Matlab软件进行仿真分析,仿真结果验证了所述保护方案的正确性和可行性。     

电力线路行波差动保护与电流差动保护的比较研究

线路电流差动保护的基础是线路的RL集中参数模型和电荷连续性。行波差动保护的基础是线路的分布参数模型和行波传输不变性。针对两类差动保护在电力线路上的应用进行了详细的理论和仿真对比研究。指出二者的根本区别在于行波差动保护考虑了线路的分布参数特性和空间传播特性,而电流差动保护把线路看成节点,完全忽略了分布参数特性和空间传播特性,差动电流是行波差动电流的退化形式。对于特高压长距离输电线路,行波差动保护相比于电流差动保护有明显的性能优势。对于高压和超高压输电线路,行波差动保护和电流差动保护性能无显著差别,电流差动保护可以胜任该类线路。     

改进型数学形态学在超高压输电线路行波差动保护中的应用

输电线路发生故障后,采集到的信号往往带有各种噪声,有效滤除噪声对行波的干扰,提取有用的行波信号,是实现行波差动保护的关键.文中介绍了采用数学形态学滤除行波信号中的随机噪声和脉冲噪声,对故障行波电流信号进行相模变换,求取正反向行波,提取正反向行波波头信号的模极大值实现行波差动保护.在提取行波模极大值的算法中,提出了一种新的算法,使保护的速度更快,仿真研究表明该算法是可行的.     

基于数学形态学的线路超高速方向保护

提出了一种基于数学形态学的能在噪声背景下有效应用的超高速方向保护算法。基于形态开闭运算的滤波器可有效滤除暂态行波中的噪声干扰,在完成滤波后,通过多分辨形态梯度(Multi-resolution Morphological Gradient,MMG) 表现出电流电压行波信号的突变特征,通过瞬时功率判据可得到故障方向。建立EMTP典型500kV线路模型进行仿真, 结果表明该判据能在强噪声背景下正确判断出故障方向。     

基于形态学-小波综合算法的超高压输电线路单端行波保护新原理

超高压输电线路故障行波通过母线杂散电容前后的波头形状有很大的差异，据此特征，文章提出了一种新的超高压输电线路单端行波保护方案。通过比较区内、区外故障反向行波与其低频分量的初始波头上升（下降）时间比值的大小构成保护判据，能可靠识别区内、区外故障，巧妙地利用2层多分辨形态梯度提取波头上升（下降）时间。理论分析与仿真结果证明了所提出的保护方案具有很高的灵敏度和可靠性。     

一种基于行波测距的输电线路接地故障距离保护方案

对于行波测距式距离保护 ,区分正向与反向故障在理论上已经有较完善的方法 ,但区分正方向区内、区外故障的方法理论上还不完善 ,需要进一步的研究。本文在对现有行波测距方法分析的基础上 ,提出了一种零模测距方法和线模测距方法相结合的输电线路接地故障距离保护方案。考虑到零模波速受频率和线路走廊地理环境影响比较严重 ,本文还分析了接地保护对零模波速误差的要求 ,分析表明保护对零模波速要求比较宽松。大量电磁暂态仿真证明了本保护原理的正确性     

行波距离保护中识别第2个反射波性质的新方法

行波距离保护中存在对端母线反射波影响测距准确性的问题,为此提出一种新的可以统一识别各种接地故障下第2个反射波性质的方法,并给出实现方案。首先通过相模变换,提取初始行波和第2个反射波的0模分量极性以及3个分别以A、B、C相为基准的1模分量极性。然后将初始行波0模分量和3个1模分量的极性关系与第2个反射波0模分量和3个1模分量极性关系进行比较,如果至少有2组关系相同,则为故障点的反射波;如果最多只有1组关系相同,则为对端母线的反射波。大量仿真表明,该方案能正确识别各种接地故障第2个反射波的性质,且不受两端母线结构的影响。     

基于方向行波的电力线路保护与检测技术

行波保护与检测技术由于具有超高速的动作特性且不受故障点过渡电阻、系统振荡等因素的影响,在某些故障分析过程中,将行波分解为前行波和反行波这两种单一方向行波是很有必要的。总结国内外基于单一方向行波的故障判别和状态检测原理,分析了行波分解在各种电压等级输电线路和配电线路的故障启动、故障选线、故障选相、故障测距和故障方向判别等领域应用的必要性,并指出了单一方向行波的应用前景。     

一种新的三端电气量行波测距方案

在现有的行波测距基础上,提出了基于数学形态学的三端电气量行波测距方案,先利用广义形态滤波器滤除现场信号中的噪声和脉冲信号,再利用综合数学形态梯度提取行波模极大值,快速准确检测出故障点。通过仿真验证了在选取合适的结构元素下,此方案是有效可行的。     

基于小波变换的母线行波保护研究

小波变换在电力系统部分领域获得了成功应用,暂态行波保护是继电保护的一个重要分支,将小波变换用于初始电流行波信号的分析,构成母线保护原理,最后用电力系统暂态分析软件ATP进行了仿真验证并提出了硬件实现方案。     

基于广域网络信息的行波测距算法

随着应用数量的增加,作为精确故障定位技术的行波测距已具备区域组网使用条件.文中在分析广域行波过程的基础上,扩展了双端行波测距原理以适应广域行波测距,提出了行波网络扰动有效区域的识别方法,构造了仅使用行波信息的完整的扰动记录数据筛选和校验,扰动线路的判断及扰动点定位的广域行波测距网络算法.现场应用验证了该算法的有效性.     

基于多分辨率形态梯度的超高压线路暂态保护新原理

由于母线杂散电容和耦合电容对高频暂态电流的衰减作用,超高压线路发生区内、外故障时的暂态电流行波中高频分量的含量有所不同。利用多分辨形态梯度提取多个频段内暂态信号的谱能量构成新的单端暂态电流保护原理。大量的ATP仿真数据也表明：本方案在线路发生不同位置、不同过渡电阻、不同初始角等情况下的故障时都能准确、快速的放大并提取这种差异。