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1.
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基于暂态行波时频特征的输电线路故障检测与选相方法
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林圣 梅俊涛 陈双 何正友 钱清泉《电网技术》,2012年第7期
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基于暂态量的故障时刻检测与故障选相方法速度快、灵敏度高,符合发展超高速保护的要求.输电线路故障产生的暂态行波信号在时域上和频域上都包含了丰富的故障信息,首先利用小波的多分辨率分析对三相暂态电流行波进行分解并将其重构至不同频段;然后在一时频窗内定义信号的时频特征向量以充分反映信号的时频特征,并利用相关系数来刻画信号的时频特征及其变化规律,以此提出基于暂态行波时频特征的输电线路故障检测与故障选相方法.该方法的可靠性及适应性由基于 PSCAD/EMTDC 的仿真试验验证.仿真试验结果表明,基于时频特征的故障检测精度高,故障选相结果准确,且不受故障距离、故障时间、过渡电阻的影响,同时所需故障数据窗短,对实现超高速保护有积极的借鉴意义
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2.
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基于小波分析理论的特高压输电线路故障选相研究 被引次数：1
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肖文龙 王维博 刘 勇 谢 东 郑永康 张 栋《继电器》,2016年第44卷第17期
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为了满足特高压输电线路的超高速保护要求，基于小波分析能检测故障信号中奇异信号突变时刻及其大小的特点，提出了一种故障选相方法。首先为了消除各相间的耦合影响，该方法将暂态故障电流经相模变换，然后用离散小波变换(DWT)提取出各模故障电流中的奇异成分并求出其模极大值，模极大值经归一化处理后作为选相方法的判据因子。最后根据模故障电流特征总结出不同故障类型下判据因子之间的关系，构造一种新型的特高压故障选相方法。通过PSCAD建模与Matlab计算，验证了所提选相方法受暂态故障信号幅值的干扰较小，自适应能力好，耐过渡电阻能力强，选相速度快且准确，能简单、有效地实现特高压输电线路的超高速保护。
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3.
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基于行波固有频率的特高压直流输电线路纵联保护方法 被引次数：4
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武骁 何正友 彭少博 李小鹏 杨健维《继电器》,2013年第41卷第11期
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故障后行波在故障点与线路终端间来回反射，形成的固有频率与故障距离有明确的数学关系。特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC)输电线路的边界由平波电抗器和直流滤波器构成，与交流线路相比，线路故障后形成的行波固有频率更加清晰。基于此，提出了一种利用线路两端固有频率主成分特征的特高压直流输电线路纵联保护方案。根据电流变化率构造故障启动判据；用MUSIC方法对故障后的暂态电流数据进行频谱分析，利用区内外故障时线路两端固有频率特征差异构造保护判据；利用原始行波信号和解耦后行波信号提取的固有频率主成分构造选极判据，形成完整的基于行波固有频率的特高压直流输电线路纵联保护方案。在PSCAD/EMTDC中建立特高压直流输电系统模型，并在不同故障工况下对该保护方案的适应性进行仿真。大量仿真结果表明，该保护方法在不同故障工况下均能可靠、快速动作，具有较好的适应性和实用价值。
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4.
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高压直流输电线路单端故障测距组合算法
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李博雅 杨耀 杨立红《继电器》,2014年第42卷第3期
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行波波速的选取和反射波头的识别是影响单端行波测距精度和可靠性的主要因素。基于故障行波的时频域特征,提出一种行波法和固有频率法相结合的单端故障测距算法。利用行波固有频率计算出故障点位置的粗略值,确定故障反射波达到母线测点的时间范围。利用集成经验模态分解算法提取的行波高频分量,对反射波头进行有效识别并获取测距所需的精确时间参数,同时将该高频分量对应的行波波速利用到行波测距中,解决了波速选取的难题。PSCAD仿真结果表明,该测距算法可有效识别行波波头,且测距的精度得到明显提高。
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5.
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利用故障暂态高频分量的故障选相新原理研究 被引次数：2
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焦邵华 刘万顺 张振华 杨奇逊《现代电力》,1998年第4期
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提出一种基于故障分量中高频分量的故障选相断原理。该原理利用电压故障分量中的高频成分，通过比较三相电压以不同相为基准的模变换的频域特征实现故障选相。该原理具有类似行波保护的超高速的特点，不受过渡电阻和故障初始角的影响，但选相并不仅限于利用行波波头的特征，有较强的鲁棒性。用ＥＭＴＰ对某典型５００ｋＶ线路的各种故障进行了仿真，取得了理想的效果。
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6.
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基于多尺度形态分解的特高压线路雷击干扰识别新方法 被引次数：2
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赵军 吕艳萍 王汉广《高电压技术》,2009年第35卷第5期
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基于暂态量的超高速输电线路保护方案动作时间短,能很好地满足特高压输电线路对保护速动性的要求,但它易受雷击干扰的影响,从而造成误动作。为了解决该问题,提出了一种基于数学形态学的特高压输电线路雷击干扰与故障识别的新方法。通过对电流暂态信号进行多尺度形态学分解,提取特定高、低频段上的谱能量,并用这两个谱能量的比值构成判据,实现雷击干扰与故障状态的识别,大量EMTP仿真试验表明了该方法的正确性。作为辅助判据,与线路的暂态保护结合,将有效提高特高压输电线路保护的可靠性。
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7.
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基于3个空间模量的能量平衡保护选相方法 被引次数：4
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文明浩《电力系统自动化》,2006年第30卷第19期
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由于零模参数受大地电阻率等因素影响，能量平衡保护采用了较为稳定的空间模量计算能量。超高压、特高压线路一般需要选相跳闸，基于空间模量1、模量2的能量平衡保护不具备天然选相功能。提出基于3个空间模量的具有选相功能的能量平衡保护新算法，实现了单相接地故障选相跳闸。ATP仿真验证了此算法的可行性。
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8.
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消除零模波速影响的配电网单端行波故障测距算法
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何晓 雷勇 周聪聪 周凯 王鹏《继电器》,2016年第44卷第23期
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配电网线路分支众多，末端往往具有三相不平衡负载，传统的单端行波法需在复杂的折反射波中提取故障点的反射波，不易实现。而基于模量行波速度差和基于线模行波突变这两种故障测距方法的精确度都受制于不稳定的零模波速度。基于此，将两种方法结合，利用零模检测波速度与传播距离成对应关系的特点，获得不受零模波速度影响的故障定位新方法，该方法避免了传统故障测距算法需要多次从复杂的折反射波中提取信息的缺点，能够简洁、快速、准确地对复杂的分支线路进行故障测距。此方法首先检测故障暂态行波的零模和线模分量到达首端的时间差，然后在首端对三相同时注入相同的高压脉冲并检测线模行波首个波头到达检测点的时间，进而利用稳定的线模波速度进行故障距离的测量。最后，利用PSCAD仿真验证了所提方法基本不受故障位置、过渡电阻大小以及故障初相角的影响，各种情况下绝对误差均在100 m之内。
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9.
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基于行波固有频率和经验模态分解的混合线路故障测距方法 被引次数：1
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夏璐璐 何正友 李小鹏 陈双《电力系统自动化》,2010年第34卷第18期
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基于行波固有频率的故障测距方法不依靠识别行渡波头即可进行精确故障测距,测距的关键是正确提取故障行波固有频率的主成分.该方法应用于架空线-电缆混合输电线路时,由于波阻抗不连续,会形成混叠的固有频率频谱,给正确识别和提取故障行波固有频率主成分带来困难.基于此,文中提出一种基于行波固有频率和经验模态分解(EMD)的架空线-电缆混合线路故障测距方法,在提取故障行波固有频率主成分之前先利用EMD进行信号分解,获取故障测距所需的故障行波成分,再对其进行固有频率频谱分析、主成分提取和故障测距计算.对某实际的110 KV架空线-电缆混合输电线路的仿真分析表明,该方法可较好地解决现阶段频域方法进行架空线-电缆混合线路故障测距时存在的频谱混叠问题,具有一定的实用价值.
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10.
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一种基于小波变换的超高压线路故障选相方法 被引次数：2
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王爱军 李宏 张小桃《继电器》,2013年第41卷第12期
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为了在超压线路发生故障时能够实现快速选相，基于故障行波的特点和小波变换的奇异性检测原理，提出了一种故障选相方法。由各种故障类型的边界条件，经过相模变换公式推导出故障点电流各模分量小波变换的模极大值满足的基本关系，得到选相简化判据并进行了改进。仿真表明，该选相方法对任何故障相角、过渡电阻、故障位置处发生的各种类型故障都能准确识别。
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11.
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基于广域行波波头频率分量幅值比信息的输电网非同步故障定位
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彭楠 王政 梁睿 杨智《电力自动化设备》,2019年第4期
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现有电网行波故障定位方法大多依赖行波到达时间和波速信息,需要精确同步。提出一种利用线模电压初始行波波头频率分量幅值比信息的输电网故障定位方法。该方法基于初始行波波头频率分量幅值的衰减特征和行波最短传播路径,采用虚拟故障点法,利用全网测量点的实际和理论幅值比差值构建故障线路识别判据;在保证训练普适性和少训练样本的前提下,利用径向基函数(RBF)神经网络拟合初始行波波头2个不同频率分量幅值比与故障距离的非线性关系实现故障精确定位。所提方法只需初始行波波头较低的频率分量幅值比信息,无需全网布置测量点和精确同步。在PSCAD/EMTDC中建立了IEEE 30节点系统的仿真模型,仿真结果表明所提方法定位精确、可靠性较高。
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12.
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基于故障产生的电压暂态高频分量的模糊选相新原理 被引次数：14
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焦邵华 刘万顺 肖仕武 张振华 杨奇逊《电力系统自动化》,1999年第23卷第9期
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提出一种基于故障分量中的高频分量的故障选相新原理。该原理利用电压故障分量中 的高频成分，提取三相电压以不同相为基准的模变换的频域特征，利用模糊集合对该特征进 行处理以实现故障选相。该原理具有类似行波保护的超高速的特点，但选相并不仅限于利用 行波波头的特征，且不受过渡电阻和故障初始角的影响，对于振荡中发生的故障也能可靠地 选出故障相，具有较强的鲁棒性。用EMTP对某典型500 kV线路的各种故障进行了仿真，取得 了理想的效果。
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13.
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一种适用于特高压线路的快速选相方法
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梁景芳 高厚磊 苏文博 王大鹏 邹贵彬《继电器》,2010年第38卷第15期
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分析了电流模故障分量的基本特征，根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异，提出了一种快速的故障选相方法。该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相，其原理清晰，可靠性高，易于实现。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障，且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响，具有较好的适应性。
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14.
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一种适用于特高压线路的快速选相方法 被引次数：3
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梁景芳 高厚磊 苏文博 王大鹏 邹贵彬《电力系统保护与控制》,2010年第38卷第15期
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分析了电流模故障分量的基本特征,根据不同故障类型下电流模故障分量的能量差异,提出了一种快速的故障选相方法.该方法以各模量电流的能量作为特征量并利用其最小值进行故障选相,其原理清晰,可靠性高,易于实现.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能快速准确地识别特高压线路上发生的各种类型故障,且不易受到采样频率、故障初始角、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有较好的适应性.
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15.
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利用行波固有频率和原子能量熵的故障选相方法 被引次数：1
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徐高 龚庆武 关钦月 李伟 冯瑞发《电网技术》,2014年第6期
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准确识别故障信号中所含固有频率成分特征是基于该量的选相算法的核心,分析故障时相电流中所含固有频率的能量与故障类型的关系,提出一种直接分析相电流中固有频率特征的选相方法;多相短路故障时,在滤除工频分量后,各故障相中均含有显著的固有频率且频率相等,非故障相中的固有频率能量很弱:单相短路时各相均难有稳定的固有频率。应用原子分解法分析故障电流,若固有频率成分显著存在,则其对应主导原子且能量熵值最大,根据相电流中主导原子的能量熵值及其频率即可进行选相。经仿真验证,文中方法具有较理想的固有频率辨识能力,选相结果稳定,可靠。
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16.
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基于波形唯一和时–频特征匹配的单端行波保护和故障定位方法
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邓丰 李欣然 曾祥君 冷阳 倪砚茹 马士聪《中国电机工程学报》,2018年第5期
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单端行波保护和故障定位方法不需要通信通道和信号同步,降低了投资成本。基于单端检测故障行波波形时–频域唯一性理论,该文从时间–频率–幅值–极性等时–频多尺度观测宽频带行波信号的故障特性;从故障信号传播和折、反射过程的角度,既定性又定量分析了线路内部故障和相邻线路故障时,行波波形特征的时–频相关性与差异性;基于故障行波时–频三维波形,建立故障行波时频谱矩阵,并利用波形特征匹配技术,提出了一种单端行波保护和故障定位方法。综合利用时–频多尺度观测故障行波全景波形,有效克服了现有单端方法,基于局部故障信息而导致保护可靠性不高的缺陷,及对波头与模量波速准确检测的依赖。理论研究和大量算例分析结果表明:该方法实现简单,实用性较强,具有较高的灵敏度和可靠性。
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17.
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采用形态小波变换原理的超高速故障选相算法研究 被引次数：1
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李勋 龚庆武 贾晶晶《电力系统保护与控制》,2011年第39卷第15期
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提出一种形态滤波与小波变换相结合的超高速故障选相方法.该方法首先将故障相量通过凯伦贝尔变换转换成模故障分量,然后用形态滤波器滤除大部分噪声干扰,再采用小波变换求取各模量的模极大值,最后根据各模量模极大值特征构造一种新型的故障选相元件.用该方法实现的选相元件能够克服传统选相元件的不足,具有超高速特点,且不受过渡电阻及系统运行方式的影响,选相结果准确、可靠.通过大量仿真结果证明了该选相元件的有效性与正确性.
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18.
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采用形态小波变换原理的超高速故障选相算法研究
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李勋 龚庆武 贾晶晶《继电器》,2011年第39卷第15期
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提出一种形态滤波与小波变换相结合的超高速故障选相方法。该方法首先将故障相量通过凯伦贝尔变换转换成模故障分量，然后用形态滤波器滤除大部分噪声干扰，再采用小波变换求取各模量的模极大值，最后根据各模量模极大值特征构造一种新型的故障选相元件。用该方法实现的选相元件能够克服传统选相元件的不足，具有超高速特点，且不受过渡电阻及系统运行方式的影响，选相结果准确、可靠。通过大量仿真结果证明了该选相元件的有效性与正确性。
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19.
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基于希尔伯特-黄变换的高压直流线路行波保护
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常勇 张平 王聿升《中国电力》,2011年第44卷第11期
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为了提高直流输电线路保护的动作可靠性和准确性,采用希尔伯特-黄(Hilbert-Huang)变换分析了故障下行波波形,结合直流线路低电压等综合判据构成了一种直流输电行波保护新方案。该保护能利用对信号的经验模态分解更准确地提取故障行波特征,然后通过求行波信号高频固有模态函数分量的瞬时频谱分析提取故障特征、形成故障判据。该保护原理不但具有传统行波保护的所有优点,还具有抗干扰能力,可以用于捕捉直流输电线路故障时的行波头到达时间,对于直流输电故障定位具有一定实用价值。实际故障录波及仿真验证表明,该保护可以保证区内高阻接地正确动作.且在逆变侧交流短路故障或换相失败时不误动。
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20.
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配电网络单相故障馈线的S变换检测新方法
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束洪春 彭仕欣《高电压技术》,2009年第35卷第12期
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配电网络单相接地故障行波频率分布在几十~几百kHz范围,应用S变换检测故障行波几十kHz的高频暂态量来实现配网故障选线。故障配网母线零模电压的S变换幅值矩阵最高频率行中幅值最大的分量所对应的时刻即为母线零模电压的突变时刻,借此标定故障电压行波首波头到达母线的时刻,并记为故障初瞬。以故障初瞬保护安装处TA检测的故障线路电流行波与健全线路的电流行波的相位相反为依据,对故障零模电流进行S变换,故障线路与健全线路零模电流S变换辐角矩阵的最高频率行的辐角在故障初瞬相差180°,借此检出故障线路。该方法从行波中相对低的高频暂态量的层面检测行波信号相位特性,降低了对行波高速采集和处理速度的要求,耐受高阻接地和抗噪能力强。大量数字仿真试验表明,选线结果准确、可靠。
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