高压直流输电线路行波保护判据的研究

目前 ,国内外投运的行波保护普遍存在着可靠性差的问题。针对该问题 ,简要分析了实际工程中行波保护存在的缺陷。同时 ,在使用 EMTDC暂态仿真软件对各种直流线路故障进行仿真计算的基础上 ,对目前国际上具有代表性的两种行波保护判据进行了对比性分析与研究 ;并提出了基于小波变换的行波方向保护新原理 ,提高了行波保护的可靠性     

高压直流输电线路行波保护判据的研究

目前,国内外投运的行波保护普遍存在着可靠性差的问题.针对该问题,简要分析了实际工程中行波保护存在的缺陷.同时,在使用EMTDC暂态仿真软件对各种直流线路故障进行仿真计算的基础上,对目前国际上具有代表性的两种行波保护判据进行了对比性分析与研究;并提出了基于小波变换的行波方向保护新原理,提高了行波保护的可靠性.     

基于小波变换的行波幅值比较式方向保护

以小波变换为工具提取故障后的行波信息,并通过小波变换实现行波幅值比较式方向保护。对其在线路结构、故障初始角度、接地电阻等不同影响因素作用下的动作情况进行了详细的分析和仿真。结果表明,利用小波变换后该原理是切实可行的。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护的新研究

在以往行波电流极性比较式方向保护研究的基础上提出了一种新的保护原理，即采用行波电流的组合模量作为测量量，对其进行小波变换，通过比较线路两侧组合模量小波变换的模极大值极性可判别区内区外故障。成功解决了以往用单一模量构成的行波电流极性比较式方向保护对某些故障失灵的问题，能正确识别区内区外故障，对所有短路故障类型均有较高的灵敏度。理论分析和仿真结果证明基于该原理的保护具有较高的可靠性。     

测距式行波距离保护的研究（二）——原理方案与仿真试验

根据测距式行波保护的基本原理及各种关键问题的对策，给出了实现测距式行波距离保护完整的原理方案。基于B样条小波的二进小波变换被用来实现行波信号的奇异性检测和消噪。针对测距式行波保护原理本身及各种对策，进行了大量详尽的EMTP仿真。仿真结果证明了测距式行波保护原理、对策及方案的正确性。     

基于故障行波过程的直流线路单端保护

分析了直流线路区内和区外故障的行波过程,利用故障过程中的初始和后续行波分量,提出了基于故障行波过程的单端保护原理。使用小波变换对故障行波进行多分辨率分析,能够有效提取区内和区外故障行波的特征。最后,基于PSCAD/EMTDC对保护算法进行仿真验证,仿真结果表明该原理能正确判别直流线路区内和区外故障,且能够正确识别高阻接地故障,弥补了现有保护原理在高阻接地故障下灵敏性较低的缺陷。     

小波分析在高压线路行波保护中的应用

特高压电网的发展对继电保护提出了更高要求,传统反映工频量的保护动作速度难以再提高,基于暂态故障分量的行波保护研究再度受到广泛重视。在介绍线路行波保护原理特点及其发展的基础上,分析了小波变换应用于高压线路行波选相、行波保护、重合闸和行波故障测距中的研究成果,指出了小波变换应用和行波保护发展中需要注意的问题,展望了行波保护的发展前景。结果表明：利用小波变换可以提取行波信号,准确定位行波到达时刻,提取波头极性和行波幅值大小,从而为行波保护的实现奠定了坚实的数学基础。     

特高压带并联电抗器线路的行波差动保护

由于并联电抗器两侧的电流发生变化,传统的行波差动保护无法应用于带并联电抗器的输电线路。针对这个问题,文中将基于小波变换的行波差动保护应用于带并联电抗器的线路,深入分析了带并联电抗器线路上的波过程和并联电抗器对基于小波变换的波头提取算法的影响,结果表明并联电抗器不影响行波波头大小,对波头的提取造成的误差极小,因而基于小波变换的行波差动保护能够适用于带并联电抗器的输电线路。EMTP仿真验证了该保护在带并联电抗器的输电线路上具有优艮性能。     

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.     

连续小波变换应用于电力系统行波奇异性检测的探讨

主要讨论了解决零模行波波头定位的问题，由于零模衰减严重，波头比较光滑，因而使用离散小波变换无法定位零模波头。文中将连续小波变换应用于定位零模波头中，在理论分析的基础上，得出了利用连续小波变换定位零模波头时小波基和小波变换尺度的选择原则，利用该原则的小波变换可以有效地定位零模波头，EMTP仿真证明了作用基于该原则的小波变换可以准确定位零模波头。     

波阻抗方向继电器的基本原理

为了提高输电线路继电保护的动作速度,提出了一种基于行波的方向继电器——波阻 抗方向继电器,它根据初始电压和电流行波的比值来判别故障方向。文中讨论了该继电器的 动作判据,分析了其动作特性。初步理论分析表明所提继电器具有方向性好、动作迅速、构 成简单等良好性能。     

A New Approach to E.H.V. Direction Comparisn Protection Using Digital Signal Processing Techniqles

Some problems concerning the performance of superimposed component directional relays are discussed, and it is shown that the basic directional criteria can be violated due to travelling wave phenomena or for fault occurrence approaching a voltage zero. A relay design is developed using digital signal processing techniques to overcome these problems. Tlhe complete relay is tested using a typical 40OkV transmission line application.     

基于小波变换的无通道全线速动行波保护

提出了一种基于小波变换的无通道全线速动行波保护。它利用小波变换提取行波信号,利用阻波器对行波波头的平滑作用,通过计算初始行波波头的平缓程度判断故障是在区内还是在区外：当波头非常陡时,判断为内部故障;当波头比较平滑时,判断为外部故障。理论分析和实际系统的EMTP仿真表明了该原理是正确、可行的。     

小波变换在行波故障检测中的应用

正确识别和检测线路故障后的行波信号是实现行波保护和故障测距的关键。利用小波变换有效地识别出了混杂在噪声中的行波信号,从而为行波故障检测提供了依据并构造出了基于小波变换的行波故障启动元件。     

基于脉冲发射原理的配电网故障定位方法的研究

在小波理论的基础上,提出了配电网行波故障定位方案。在故障相的线路首端发射脉冲信号,采集线路首端的行波信号,利用小波消噪原理对采集到的行波信号进行滤波,比较线路正常时的行波信号和线路故障时的行波信号,利用小波变换对信号奇异性的检测原理找出行波信号中的奇异点,得到故障距离。对结构简单的线路,在此基础上分析特征波即可准确定位;对结构复杂的线路,在确定故障距离的基础上,根据电网拓扑划定故障可能的几个分支。然后在线路首端注入电流,通过探测器检验几个分支上是否有电流流过,检测到电流的即为故障点所在的分支。详细分析了该行波定位方案在两次现场试验的应用结果,证明了该方案的可行性。     

考虑故障时刻与波速选取相配合的行波测距

在输电线路行波测距中,存在行波浪涌到达时刻与行波传播速度相互配合的问题。对发生故障时的行波信号进行Hilbert-Huang变换,确定最高频率分量的大小;利用连续小波变换对线路两端记录的区外扰动数据在相应尺度下进行分解,求取对应频率分量下的区外扰动到达的时间差,从而求取波速。行波到达的时刻选择Hilbert-Huang变换的最高频率分量对应的时刻,把行波浪涌的到达时刻与行波测距所使用的行波传播速度很好地结合,解决了行波浪涌到达时刻的标定与行波传播速度的选取相互配合的问题。EMTP仿真试验表明,该测距方法能进一步提高行波测距精度,测距误差在±60 m以内。