基于小波变换的串补输电线路故障选相研究

串补电容及其保护装置MOV的应用给常规的故障定位与选相方法带来了困难.然而,串补输电线路发生故障后以及故障期间MOV导通时将产生高频暂态电流行波,故障相和非故障相的暂态电流信号的大小及所合有的频率成分不同.本文采用小波分析方法,选择适当的小波函数与变换尺度对相电流进行小波变换,根据故障相和非故障相的暂态电流在此尺度上小波系数能量的差别,形成故障选相判据.大量的EMTP仿真结果证实了该方法的有效性.所提出的方法对串补超高压输电线路的故障定位与保护具有实际意义.     

串补高压输电线路故障位置识别新方法

基于小波分析理论,提出了一种串补高压输电线路相对于串补电容的故障点位置识别方法。通过仿真采集输电线路不同位置故障时的双端故障电流,应用小波分析对故障电流的奇异性进行分析,对比各频段小波分解系数的奇异性变化规律,寻找出一种可以用于识别相对于串补电容位置的故障点特征量。该方法仅利用MOV导通前的一段时间的电流信号,避开了MOV导通后串补电容上电压难以获得的问题。大量PSCAD/EMTDC仿真表明,该方法简单,运行速度快,准确率高,不受电压等级、串补度、故障类型、故障距离、过渡电阻、故障起始时刻等随机因素的影响。     

基于暂态能量的超高压串补线路故障选相

超高压输电线路发生故障时,线路上的串补电容及其保护回路都将在故障时产生附加的暂态分量。为此,分析了串补线路故障时暂态电流特征,在得出串补对高频暂态电流影响较小的结论后,利用改进递归小波对故障时各相的高频电流能量进行分析,通过比较能量来识别故障类型和判别故障相别。大量ATP(thea lternative trans ien ts program)仿真实验以及实际录波数据验证表明,该算法在不同故障条件下(不同故障位置和初始角等)都能正确选出故障相。     

基于改进灰色关联度及尺度-小波能量谱的输电线路故障选相

提出基于改进灰色关联度和尺度-小波能量谱的输电线路故障选相新方法,依据尺度-小波能量谱分析提取暂态故障特征,再由改进灰色关联度分析来确定故障相别.对故障线路三相电流信号进行小波分析,获取各尺度下的小波变换系数,计算尺度-小波能量谱;采用改进的灰色关联度算法对故障信号能谱和参考序列进行关联度分析,根据最大关联度原则确定故...     

一起串联补偿线路跳闸故障的分析

针对某超高压500 kV串补输电线路因选区偏转而引起的三相跳闸事故,探讨了故障时串补保护和线路保护的动作行为。搭建与实际一致的仿真模型,代入现状运行方式下的具体参数,通过RTDS对模型进行数字模拟实验,分析发现,其保护动作行为符合设计原理和录波数据,当系统仅发生单相经过渡电阻故障,且串补仅B相MOV暂态导通时,选区确实会发生偏转,造成2套线路保护选相不一致,扩大事故范围。结合实例,深入研究串补是否投入情况下单、双回运行线路的单相接地故障,得出零、负序电流选区出现误选的条件,并给出可行的解决方案。     

基于模极大值的高压串补输电线路保护新方法的研究

提出了基于小波变换模极大值的高压串补输电线路保护新方法,该方法利用小波变换对高压串补输电线路两侧的电流信号进行分解,得到突变点的模极大值乘积符号,从而准确地区分内部故障和外部故障.在电力系统实时数字仿真器(RTDS)中搭建含固定串补和可控串补的广西500kV电网仿真系统,利用RTIDS对串补线路的各种内外部故障进行了全...     

基于改进灰色关联度及尺度一小波能量谱的输电线路故障选相

提出基于改进灰色关联度和尺度一小波能量谱的输电线路故障选相新方法,依据尺度一小波能量谱分析提取暂态故障特征,再由改进灰色关联度分析来确定故障相别。对故障线路三相电流信号进行小波分析,获取各尺度下的小波变换系数,计算尺度一小波能量谱;采用改进的灰色关联度算法对故障信号能谱和参考序列进行关联度分析,根据最大关联度原则确定故障类型。仿真表明,该方法能准确地判断故障相别。     

基于小波变换的TCSC输电线路保护新方法的研究

提出了基于B样条半正交小波的晶闸管控制的串联电容补偿(TCSC)输电线路保护新方法,该方法利用小波变换对TCSC输电线路两侧的电流信号进行分解,得到突变点的模极大值乘积符号,从而准确地区分内部故障和外部故障。利用实时数字仿真器(RTDS)对MOV正常工作及失效时的不同内外部故障类型进行了仿真。仿真结果表明,该方法简单可靠,且不受TCSC串补装置的影响。     

基于暂态能量比的交流输电线路故障选相方法

针对传统利用小波变换等方法获取暂态能量实现故障选相存在算法和选相判据复杂的问题,提出一种利用故障分量构建暂态能量的输电线路故障选相方法。该方法从电压、电流故障分量角度构建三相暂态能量比和零序暂态能量指标,通过将这些指标与相应的阈值比较,完成故障选相。基于某实际系统动模试验的故障录波数据验证了方法的有效性;并通过PSCAD/EMTDC搭建典型双端电源输电线路仿真模型,验证了所提选相方案可以不受故障点位置、故障初相角等的影响,可耐受更高的过渡电阻。     

基于小波变换的超高压输电线路故障选相新原理

介绍了连续小波变换定义、基于多分辨分析的Mallat快速小波分解算法。根据超高压(EHV)输电线路故障暂态电流的特点。提出了基于小波变换能量特征的故障选相新原理和算法。借助MATLAB/SIMULINK仿真分析软件,研究了一实际电网EHV输电线路在区内不同故障条件下选相原理的有效性。结果表明,该方案是可行的。     

基于信息融合技术的单相接地故障选线方法

中性点经消弧线圈接地的电力系统中，单相接地故障发生的瞬间，系统中的暂态电流中包含了丰富的故障信息，通过小波分析提取暂态信息可用来进行选线。另一方面，实际的电力系统中存在有多种谐波，对系统稳态的谐波进行分析，可以提取故障特征，通过对单相接地故障的稳态和暂态进行分析，提出了基于信息融合技术的单相接地故障选线方法，最大限度地克服了系统的干扰，提高了选线准确率。     

雷击对行波故障测距的影响及识别

雷击是影响行波测距装置精度的主要因素之一,雷击故障的识别是解决输电线路雷击干扰的基础。通过对雷击故障和短路故障电流行波的暂态特性分析可知,雷击故障电流具有以下特点:雷击故障电流具有更大的陡度;非故障相的电流行波也具有更大的暂态能量。据此,提出利用小波变换提取故障电流陡度和利用相电流行波暂态能量进行雷击故障识别的新方法,以及相应的识别判据。EMTDC仿真及实例验证证明了文中所述雷击识别方法的正确性。     

基于电流双反相量的同杆四回线故障选相方法

为了解决同杆四回线故障情况复杂,跨线故障时无法应用单回线故障选相方法的难题,提出了一种基于故障电流双反相量的同杆四回线故障选相方法。同杆四回线发生一回线内或两回线间跨线故障时,对四回线各相电流进行变换,可得故障相电流的双同及双反相量。通过对故障电流边界条件的分析可知,不同类型故障时故障电流的3个双反相量分别具有不同的幅值和相位特点。以此为基础,提出了在一回线内故障和两回线间跨线故障时能够准确识别故障回线和故障相的同杆四回线故障选相方法。仿真表明本方法在不同的负载电流、过渡电阻、故障位置及故障类型下均能进行有效的故障选相。     

串补线路的数学形态学行波测距法研究

因存在串联电容及其并联保护元件MOV,带串联电容补偿装置的输电线路的高度非线性特性对故障测距和继电保护产生了较大影响,使常规的故障测距和距离保护算法均已不再适用。为此,讨论了串联电容补偿对输电线路行波法测距的影响,并提出了一种基于数学形态学梯度技术的串补线路行波法故障测距新算法,该算法不受MOV非线性特性的影响。相对于小波变换等积分运算来说,形态学对突变信号检测能力强,对噪声不敏感,算法简单,耗时较小,易于硬件实现。ATP仿真结果表明,该算法具有很好的准确性和鲁棒性。     

基于小波包变换的暂态电流保护在带固定串补的超高压线路上的应用研究

运用柏德生法则,定性地分析了带固定串补的超高压线路上的波过程及保护安装处反射电流与透射电流的S域表达式,该暂态量保护的性能不受串补电容金属氧化物变阻器（MOV）保护非线性特性的影响。以小波包分解作为分频手段对暂态电流进行分频,利用高低频段能量比作为保护判据。理论推导与仿真结果证明,该原理的保护可应用于带串补的超高压线路。且与串补电容安装位置基本无关,对不同的系统运行方式、故障类型、故障初始角及过渡电阻不敏感。     

基于多频带分析的自适应配电网故障选线研究

该文应用小波包具有良好的领域分频特性，以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后备条线路的暂态零序电流进行分解，得到其在不同频段下的输出。按照能量最大的观点确定各条线路暂态电容电流分布最集中的特征频段，并根据故障线路暂态电容电流的极性与非故障线路不同的原理，通过比较所有线路在各自特征频段下的小波包分解系数的极性来自适应地实现故障选线。理论分析及大量的ATP仿真结果表明：该选线方法可以准确、可靠地实现配电网单相故障的选线。     

小波模糊神经网络应用于配电网输电线的故障测距

在小电流接地系统单相接地故障特征分析的基础上，提出了一种基于故障后稳态及暂态电气量的小波模糊神经网络的故障测距方法。单相接地故障时的暂态分量故障特征非常明显，且故障暂态高频分量受故障前负荷的影响较少，故可以采用故障暂态分量描述故障模式特征并进行故障定位，鉴于已有的小波神经网络模型不适合于故障测距，作者从广义的小波神经网络概念出发，结合模糊控制理论，提出了适合于电力系统故障暂态和稳态信号分析的小波模糊神经网络方法，并将该方法应用于小电流接地系统直配输电线路的故障测距。理论分析及大量的EMTP仿真结果表明：本文所提出的小波模糊神经网络理论，模型及算法具有较好的故障测距性能，并可应用于电力系统的故障分析。     

A Novel Fault Phase Selection Scheme Utilizing Fault Phase Selection Factors

Abstract—A new fault phase selection method for transmission lines is proposed in this article. First, fault phase selection factors are constructed based on the relationship between the fault current of each phase and the fault current difference of the other two phases at a relay point. By analyzing different characteristics of fault phase selection factors in the case of different fault types, fault phase selection criteria are proposed. Simulation results show that fast and accurate selection of the fault phase can be achieved within a period cycle after fault occurs. Also, it is verified that the method bears a high sensitivity to all types of faults and is immune to the impact of fault resistance, fault inception angle, fault location, load current, and high-voltage DC lines, which makes it relatively reliable. Even when a developing fault occurs, good selectivity is secure with this method. Furthermore, the method provides sufficient sensitivity for phase selection on the weak-infeed side and parallel lines.     

基于暂态量的同塔双回线路故障选相研究

提出了一种基于暂态量的同塔双回线路故障选相方案。该方案利用小波变换工具提取各相故障电流分量的暂态能量,以暂态能量构成选相判据。根据同塔单、双回线故障选相等价原则进行故障相初步判别,在此基础上根据暂态能量大小进行同名相选线,进一步精确识别故障相,从而形成一套完整的基于双回线单端暂态量的故障选相方案。通过PSCAD/EMTDC软件对不同故障类型、故障位置、故障时刻以及不同过渡电阻情况的仿真,验证了该选相方法的可行性。