新型直流输电行波电流极性比较式方向保护

为克服现有直流输电线路行波保护原理上存在的缺陷,基于现有行波保护方案的分析和仿真,改进了电流极性比较式方向保护方案。该方案引入了数学形态学梯度技术以提高方向保护的动作性能和准确反映暂态行波信号的突变时刻;且集故障定位与保护于一体。6个具有代表性算例的仿真比较表明,该方案能可靠区分直流输电线路区内、外的各种故障,对近距离故障、高阻接地故障等传统方法中难于准确定位的故障类型给出较准确的结果。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护

文章提出了基于检测行波电流波头极性的行波电流极性比较式方向保护.对电流行波信号α模量进行小波变换后可由小波变换模极大值的极性方便的区别出区内故障与区外故障,同时分析了行波电流极性比较式方向保护的几个影响因素,如母线结构、接地电阻、阻波器和故障初始角;还对双回线路一回线路故障时另一回可能误动的情况进行了仿真分析,并给出了解决误判的方法.仿真试验结果表明,利用小波变换结果来实现行波电流极性比较式方向保护是切实可行的,并且在硬件满足要求的情况下可以投入实际应用.     

基于小波变换的行波极性比较式方向保护原理研究

以小波变换为工具提取行波信号中的故障信息,实现行波极性比较式方向保护原理,避免了基于该原理的RALDA保护受谐波影响的问题。对其在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,解决了其中存在的问题。分析和仿真结果表明,利用小波变换后该原理是实际可行的。     

基于小波变换的HVDC线路行波电流极性比较式方向保护

首先分析了高压直流输电线路行波保护的特点,然后对目前工程上普遍采用的行波保护方案进行了具体分析和仿真。通过对仿真结果的分析,指出了现有的保护原理产生误动的具体原因是由于保护原理采用了微分等运算易受噪声的影响以及判据选取的数据均为瞬时值,在计算时选择的计算点的数值直接影响了判据的结果。在极性比较式保护方案分析的基础上,充分考虑到直流线路自身的特点,提出利用直流输电工程中现有的保护通道,来构成基于小波变换的电流行波极性比较式方向保护的方案,用以解决直流线路保护的问题。仿真结果表明这种基于小波变换的保护方案能够快速可靠地区分直流线路区内和区外故障,为构造新的直流线路高速保护提供了理论依据。     

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。     

极性比较式母线保护的研究

本文分析了现行的母线保护存在的问题，指出了发展新原理母线保护的必要性。通过对母线内外发生故障时所产生的暂态过程进行分析，首次提出利用行波电流极性比较原理来实现母线保护，并论证了其可行性，利用电磁暂态程序ＥＭＴＰ，进行了数字仿真计算，验证了所提原理的正确性。     

一种新型电流极性比较式方向元件

为克服电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)暂态传变特性差对行波极性比较式方向元件可靠性和灵敏性的影响,提出一种工频电流量极性比较式方向元件。该元件利用故障前电流和故障分量电流之间的极性关系来确定故障方向。由于所提方向判据与故障电压量无关,因此从原理上避免了CVT暂态传变特性对方向元件可靠性和灵敏性的影响。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该元件能够快速可靠地确定故障方向,其性能不受故障初始角、过渡电阻、噪声和负荷状态的影响。     

基于S变换的行波相位比较式方向继电器

为了提高行波保护在小初始角故障时的灵敏性与可靠性,降低行波保护的采样频率,提出基于S变换的初始行波相位比较式方向继电器。通过分析故障初始电压、电流行波之间的关系特征,定义了初始行波相位差,该相位差的大小仅由故障网络决定,与故障距离、过渡电阻、故障类型等因素无关。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波在时域中的幅值、相位,并计算初始行波相位差,通过比较该相位差与整定值的大小判断故障方向。PSCAD/EMTDC仿真研究中采样频率为25 kHz。大量仿真结果表明:该算法能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障类型、故障距离、故障电阻的影响小。     

适用于多端直流电网的电压极性比较式行波保护方案EI北大核心CSCD

相较于在直流线路两端配置限流电抗器,多端直流电网(multi-terminal DC power grid,MTDC)在换流站出口安装限流电抗器可在抑制短路电流的前提下减少经济性投资。针对此类拓扑结构下基于边界效应的直流线路保护不再适用的问题,该文分析了多端柔直电网线路故障下行波复杂的折反射现象,推导了线路发生区内外故障时,两端保护安装处测量到的前两个电压行波的表达式,揭示了区内外故障时线路两端的电压行波的极性特征,在此基础上提出了基于电压极性比较的行波保护方案。该方案无需考虑阈值设定和采样不同步的影响,能够可靠识别出区内外故障。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该保护方案的有效性。     

行波保护数字仿真中几个问题的讨论

从行波保护的概念出发,讨论了在行波保护数字仿真中的几个常规问题,包括线路模型的选择,数字仿真工具的选择,信号处理工具的选择,以及在行波保护研究中所要考虑的几个影响因素.对于线路模型选择了FD(Frequency-Dependent)线路模型,数字仿真工具选择了ATP与MATLAB,信号处理工具选择了小波分析方法,而行波保护仿真所要考虑的几个影响因素主要讨论了行波信号的不确定因素的影响、阻波器的影响、接地电阻的影响以及线路换位情况的影响.文中对讨论的几个问题所给出的建议性的意见,对行波保护的数字仿真研究具有一定意义.     

行波保护数字仿真中几个问题的讨论

从行波保护的概念出发 ,讨论了在行波保护数字仿真中的几个常规问题 ,包括线路模型的选择 ,数字仿真工具的选择 ,信号处理工具的选择 ,以及在行波保护研究中所要考虑的几个影响因素。对于线路模型选择了FD(Frequency Dependent)线路模型 ,数字仿真工具选择了ATP与MATLAB ,信号处理工具选择了小波分析方法 ,而行波保护仿真所要考虑的几个影响因素主要讨论了行波信号的不确定因素的影响、阻波器的影响、接地电阻的影响以及线路换位情况的影响。文中对讨论的几个问题所给出的建议性的意见 ,对行波保护的数字仿真研究具有一定意义     

基于故障分量的有功功率极性比较式纵联保护

根据故障附加网络中有功功率的极性特征,提出了基于故障分量的有功功率极性比较式纵联保护原理。其主要思想是:发生内部故障时,附加网络中线路两端有功功率的极性相同;外部故障时两端有功功率的极性相反;正、反向出口处故障时不存在死区问题。借助PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,搭建500 k V输电线路模型,对所提方案的动作性能进行了仿真和验证。在此基础上,进一步对比分析了分相保护方案和三相保护方案,并提出了基于故障分量有功功率幅值特征的选相方法。理论分析和仿真结果表明,所提方案能够正确判别区内、外不同类型的故障,抗过渡电阻能力较强,出口故障无死区,两端数据无需严格同步,且不受无功因素影响。     

基于极性比较原理的广域行波保护方法

针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于初始行波极性比较原理的广域行波保护方案.根据电网的连接方式和行波保护继电器(TWPR)位置,形成线路/TWPR关联矩阵.系统发生故障后,根据TWPR记录的初始行波极性信息和线路/TWPR关联矩阵形成故障关联矩阵,并据此确定具体的故障线路.广域行波保护系统基于多点信息作出决策,在某一行波保护继电器故障、启动失灵或记录错误后仍能可靠动作.仿真分析表明,文中提出的广域行波保护算法原理清晰、实现简单,具有良好的工程应用前景.     

基于模糊神经网络的方向行波保护

在进行行波保护原理分析的基础上,提出了基于模糊神经网络的自适应方向行波的保护方法和步骤.采用EMTP仿真获得大量数据用以训练和测试网络,使得该类保护具有极高的可靠性.     

新型暂态行波幅值比较式超高速方向保护

针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于暂态行波幅值比较的新型超高速线路保护方案。该方案基于故障发生后一段时间内,正向行波幅值积分与反向行波幅值积分的比值来确定故障方向。若线路两端保护的判断结果均为正向故障,保护将发出跳闸命令。该文对保护的原理判据和影响行波方向保护的主要因素分别进行了仿真分析,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提方案能够快速、可靠地识别线路区内外故障,其性能基本不受故障电阻、故障时刻、母线或线路接线方式等的影响,该保护原理清晰,实现简单,具有良好的工程应用前景。     

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。     

基于极化电流行波方向继电器的行波方向比较式纵联保护技术及其在750kV线路上的应用

基于极化电流行波方向继电器的行波方向比较式纵联保护技术利用电流行波高频分量和电压行波低频分量的极性关系构成方向继电器,避免了电容式电压互感器(CVT)不能有效传变电压行波高频分量的问题。介绍了基于极化电流行波方向继电器的纵联保护技术及相应的保护装置在现场的应用情况。利用现场的故障录波数据,分析了电容式电压互感器和电流互感器对于电压、电流行波信号传变特性的影响,结果验证了该保护原理的正确性和保护装置的可靠性。     

适用于非同步采样故障电流的极性比较式快速母线保护

为克服分布式母线保护需要数据同步的难点以及电流互感器(CT)暂态饱和等问题,提出一种新型的基于故障电流的极性比较式快速母线保护。使用故障前母线各出线保护装置所采集的电压、电流作为极性比较的参考量,利用故障前电流和工频故障分量电流的极性关系判断故障方向。理论分析表明:当母线故障时,其各条线路的电流极性相同;线路故障时,故障线路的故障分量电流极性与其他健全线路相反。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真试验表明,快速母线保护所需时窗短,不受电流互感器饱和以及电子式互感器兼容性的影响,保护可靠性高。     

雷电干扰对方向行波保护的影响

本文利用数值计算方法对雷电波经避雷器放电的过程进行了模拟仿真计算,分析了此种情况对方向行波保护的影响。     

一种恒定灵敏度的方向行波保护

本文简单介绍了行波判别式的方向行波保护的基本工作原理,通过分析,指出了这种保护存在的问题,在此基础上,提出了一种新的保护方案,解决了原保护方案中的问题,并使保护得到简化。