一种新相模变换矩阵

分析了现有相模变换矩阵,指出其单一模量不能反映所有故障类型的不足,结合均匀换位输电线路的相模变换矩阵应具有的数学性质,构造出一种新的相模变换矩阵.理论分析和应用于故障测距时的仿真结果表明,新矩阵能够用于相模变换,且单一模量能够反映所有故障类型.电网电压等级的提高对继电保护和断路器动作速度提出了更高的要求,为了适应该变化趋势,继电保护的运算将会在时域中进行,相模变换代替对称分量变换将成为发展趋势.因此,能够反映所有故障类型的相模变换矩阵在电力系统继电保护中将具有广泛的应用前景.     

电力系统相模变换矩阵的最优化建模方法

基于相模变换的继电保护方法对于复杂电力系统故障下保护动作速度的高要求具有强契合性,然而相模变换矩阵结构的差异性将影响故障辨识的快速性、准确性和基于单一模量进行故障类型辨识的有效性。基于均匀换位输电线路相模变换矩阵的数学特征,并结合不同短路故障类型的故障电流特征信号物理差异性及故障边界条件,采用最优化理论,提出了电力系统时域相模变换矩阵的最优化建模方法,可克服当前相模变换矩阵试探建模方法效率低的缺陷。该方法通过改变两界约束和最优化求解构建新的相模变换矩阵,易于实现,且能便捷地构建故障电流相模变换单一模量契合电力系统全部故障类型的相模变换矩阵。仿真算例验证了时域相模变换矩阵最优化建模方法的通用性、正确性和在行波测距时的有效性。     

一种基于新的相模变换矩阵的输电线路故障测距改进算法

针对已有电力系统行波故障测距算法中采用的相模变换、小波变换存在的不足,提出了一种结合新的相模变换矩阵和提升小波的行波故障测距改进算法,实现了单一模量反映所有故障类型,简化了高频小波系数的计算,提高了计算速度。通过Matlab仿真实验,验证了与普通小波测距相比,算法具有较高的测距精度。     

耦合双回线路电弧故障测距的新相模变换方法

输电线路故障测距一直是经久不衰的研究课题。,根据三相系统和同塔双回线系统的阻抗矩阵关系,从能用单一模量反映所有普通三相系统故障的新相模变换矩阵出发,推导出适用于双回线的相模变换矩阵。提出了一种基于新模量变换的双回线故障定位时域算法,该算法利用某一故障模量电弧电压、电流的转移特性来构造测距算法。它具有如下特点:算法在时域中进行,所需的时间窗短,不需要滤波等环节;用最小二乘法来提高测距精度,且测距的精度不受过渡电阻、故障类型及对端系统阻抗变化的影响。大量的电磁暂态仿真结果表明,该算法具有很高的精度。     

新型相模变换矩阵在行波保护中的应用

分析了电网电压等级的提高对继电保护和断路器动作速度提出的更高要求,指出电力系统为了适应变化趋势,继电保护的运算将会以相模变换代替对称分量变换;研究了基于小波分析的超高压输电线路行波保护,将新型相模变换矩阵对故障行波电流电压信号进行解耦,并和常用的相模变换矩阵仿真结果进行比较。实例分析表明:该算法在行波保护中具有很高的应用价值,能够反映所有故障类型;相模变换矩阵在电力系统继电保护中将具有广泛的应用前景。     

利用单一电流模量波形互相关系数的故障选相方案

为了快速识别引起电压暂降的故障相别,提出一种仅利用单一电流模量波形特征的故障选相方案。采用一种新的相模变换矩阵实现了全部故障类型下电流1模、2模量均不为零,以1模电流时域波形为基准,利用三相相电流及其组合电流与1模电流波形互相关系数的不同特征实现故障相的识别。PSCAD仿真计算结果表明,利用单一电流模量的波形特征的故障选相方法是有效和正确的,能够在不同过渡电阻、故障位置及故障相角等情况下快速准确的故障选相,为实施按相电压暂降补偿提供依据。     

计及线路不平衡时线模解耦不完全误差的行波单端测距新方法

采用小波多尺度奇异性检测行波信号可实现超高压输电线路故障的精确测距。对于不换位或不完全换位线路采用传统解耦方法并不能完全消除三相之间的耦合,因此波头难以鉴别。提出采取实际不对称数值解耦的方法并引进实际模量波速。通过相模变换对三相电流进行解耦处理,对三相输电线路均匀换位和不换位或不完全换位2种情况,分别确定模变换矩阵,求得各模量上的电感和电容参数;应用单端法进行故障测距;用小波变换检测奇异信号,把对行波信号的分析转化为对模最大值的分析。仿真结果表明采用非对称解耦相模变换有效地消除了各相之间的电磁耦合,与采用对称假设时的故障测距结果相比精度有了较大提高。     

基于对称分量变换的暂态电流极性方向比较保护算法

研究了一种新的基于暂态电流极性比较的方向保护技术.使用对称分量变换对三相暂态电流行波信号进行解耦,然后用其电流模量小波变换后的模极大值极性关系,辨识区内或区外故障:线路内部故障时线路两端的电流模量小波变换模极大值极性相同,而线路外部故障时则相反.该算法用单一模量对各种故障类型都可以给出正确的结果,较好地克服了以往采用Clark变换和Karrenbauer变换使用单一模量情况下对某些故障不能正确反应等缺陷.EMTDC仿真实验证明了算法的可行性.     

基于灰色关联度的配电网故障区段定位与类型识别方法

为了更全面准确地对配电网故障进行识别,提出了一种基于灰色关联度的配电网故障区段定位和故障类型识别方法。针对三相电流采用卡伦鲍厄相模变换得到0模、α模、β模,选择变化较为明显的模量,构造反映区段故障的综合模电流作为特征序列,再计算各区段的特征序列与参考正常区段之间的灰色关联度,与门限值比较从而确定故障区段。利用0模、α模、β模分量在故障前后的幅值畸变度,将故障初步分为单相接地、两相接地、相间短路故障三类。根据相模变换关系和不同类型故障的边界条件,选择不同的特征量进行灰色关联度计算,对计算结果分类处理,确定故障类型。IEEE 33节点配电网模型仿真实验结果验证了所提方法能够可靠准确地进行故障区段定位和故障类型识别,不受故障类型、接地电阻和故障相角的影响。     

基于Clarke矩阵的不对称输电线路相模变换矩阵求解

输电线路在参数不对称时,传统的分析方法如对称分量法失效,此时需要采用模分量方法,此方法的核心在于求解相模变换矩阵。为求解该相模变换矩阵,从标准Clarke变换矩阵出发,通过矩阵变换,得到适用于不对称线路模分量分析的相模变换矩阵,即改进的Clarke变换矩阵。将上述矩阵应用于不对称输电线路的模分析,可以有效减少计算量。仿真结果验证了该方法的可行性。