基于电流行波的母线保护研究

在研究电流行波的基础上,提出了电流行波母线保护的基本原理.小波变换作为新的数学分支,在这里用来提取电流行波信号中的故障信息,实现母线行波保护.大量仿真结果表明,所提母线行波保护方案具有原理简单、易于实现、不受CT饱和影响、动作速度快等特点,能够满足电力系统母线保护的要求,具有实际可行性.     

基于S变换电流相位比较式母线保护新原理

为了提高行波保护的灵敏性与可靠性,提出了一种基于初始电流行波相位比较的快速母线保护新算法。基于S变换计算初始行波相量,通过分析母线各条关联线路上的初始电流行波相位构建保护判据。当母线内部故障时,各条关联线路初始电流行波相位近乎相同;而母线外部故障时,故障线路与非故障线路的初始电流行波相位存在较大差异。引入电流行波相位差概念,通过比较电流行波相位差与整定值的大小识别母线区内外故障。大量实验仿真结果表明,该保护性能灵敏、可靠,动作速度快,判据简单,基本不受故障初始角、故障类型和过渡电阻等因素的影响。     

基于小波变换的电流行波母线保护的研究(一)--原理与判据

传统的母线差动保护受负荷电流、电流互感器饱合、过渡电阻等因素的影响比较严重.为进一步提高母线保护的动作速度和灵敏性,本文提出了基于故障电流行波的行波母线保护原理.以一个半断路器母线接线型式为例,对母线区内外故障的情况以及各种因素对它的影响进行了分析,给出了相应的动作判据.理论分析表明,利用电流行波实现的母线保护具有动作速度快,灵敏度高和简单可靠等特点.     

基于电流行波极性的高压直流极母线保护

高压直流极母线的差动保护在外部故障时可能出现较大的暂态不平衡电流,从而引起保护误动。分析了基于故障时电流行波极性的极母线保护原理,通过判断行波极性区分母线的区内区外故障,能从根本上解决因不平衡电流引起的保护误动问题。理论分析表明,利用电流行波实现的母线保护具有动作速度快,灵敏度高和简单可靠等特点。PSCAD/EMTDC仿真验证了该方案的有效性。     

基于小波分析的母线暂态行波保护新原理的探讨

电流互感器馆和是造成传统母线保护不正确动作的主要原因。根据母线故障后所产生的暂态电流行波不受电流互感器馆和影响的特点，提出了一种基于行波和小波的母线保护新原理，它通过比较母线上各回进出线初始暂态电流行波的幅值和极性，判定故障是否发生在被保护母线上；同时利用小波变换模极大值构成保护算法。EMTP仿真试验证明了所提出的保护原理和算法的正确性。     

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。     

一种输电线路故障测距新方法

针对传统距离保护方法存在许多不足,提出了一种输电线路故障测距新方法。该方法以同母线上任一“有限长”非故障线路作为参考线路,通过比较由故障线路暂态电流行波与该参考线路暂态电流行波形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性识别来自故障方向的行波浪涌,消除了来自参考线路的暂态行波浪涌的影响。通过电磁暂态分析软件仿真计算,表明该方法不仅能够对各种故障情况进行正确的识别,而且具有较高的精确度。     

基于回路电流故障主导波头到达时差的输电线路故障测距

不依赖对侧数据且可靠、有效地辨识波头对促进行波自动测距实现具有重要意义。通过理论分析,获得了故障电流行波在回路内的传播特征。故障初始行波除了沿故障线路传至变电站观测母线外,惯常的环式接线拓扑为其提供了另一条由健全线路构成的返回至该观测母线的通路,使得故障线路和健全线路上的电流行波测点将各自检测到一次故障主导行波,并能通过群体比幅比相来与干扰波相区分。在此基础上,提出了利用同一变电站内故障线路和健全线路上观测到的故障主导波头的到达时差来定位故障的新方法。与传统双端行波测距相比,该方法具有无需依赖对端通信和双侧时钟同步的优势;与传统单端行波测距相比,避免了故障点反射波识别这一难点环节。理论分析和现场实测数据均表明该方法正确、有效。     

基于S变换样本熵的输电线路纵联保护新原理

提出了一种基于电流行波S变换样本熵的快速纵联保护新方法。利用故障后一段时间内线路两端故障电流行波的S变换样本熵比值来识别区内外故障。区外故障时,一侧的反行波和另一侧前行波为同一行波,波形相似,对应电流行波样本熵基本相同,其比值接近1。区内故障时,线路一侧的反行波和另一侧前行波为不同行波,波形相似度小,线路两端电流行波样本熵差异较大,其样本熵之比(数值小的与数值大的之比)最小。利用此特征可以确定线路区内外故障。仿真结果表明,所提出的纵联保护方案能够快速识别区内外故障,其性能不受故障类型、故障初始角、接地电阻、故障位置和母线结构的影响。     

电流行波差动式母线保护的研究

为避免电流互感器暂态饱和的影响,研究了一种基于暂态电流行波的新型母线保护。在对母线上线路各相电流行波差动量的故障特征进行分析的基础上,为提高判别母线区内外故障的灵敏度,又引入各相电流行波的制动量,提出一种具有比率制动特性的电流行波差动式母线保护,及其基于小波变换的实用比率判据。理论分析和EMTP仿真表明该母线保护快速、灵敏、可靠,基本不受故障类型、故障过渡电阻、故障距离和故障初始角的影响。     

基于小波变换的电流行波母线保护的研究(二)--保护方案与仿真试验

在行波母线保护的基本原理和动作判据的基础上,给出了对应一个半开关接线方式的原理方案.小波变换作为新的数学分支,在这里用来提取电流行波信号中的故障信息,实现原理方案.大量仿真结果表明,所提行波母线保护方案具有原理简单,易于实现,动作速度快等特点,能够满足电力系统母线保护的要求,具有实际可行性.     

对不受波速影响的输电线路单端行波法故障测距的探讨

在不受波速影响的行波法测距研究中,必须注意研究暂态初始行波、故障点反射波、对端母线反射波相互间的极性关系。而波形处理工具也将影响测距结果。该文通过分析故障初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性关系来区别不同的行波分量,以暂态电流行波为分析对象,并用数学形态学检测故障波形,对不受波速影响的单端测距算法进一步研究。     

基于电流行波的微电网保护策略

针对微电网的故障电流小、潮流双向性等特性,提出了适合微电网的保护策略并进行了仿真。传统的基于过电流的电网保护技术对于微电网的保护受到一定限制,因而需要对新的技术进行探索。在对这些因素分析的基础上,提出了微电网的保护策略:通过小波变换对电流行波进行分析判断故障位置,母线电压确定故障发生与否及扰动电压判断故障类型。利用SVPWM控制原理在Matlab/Simulink中使用SimPowerSystems搭建微电网的模型,并对孤岛运行模式下微电网不同的故障类型进行仿真分析,仿真结果表明所提出的保护策略在孤岛运行的方式下是有效的。     

输电线路暂态电流行波的故障特征及其小波分析

把小波变换应用于输电线路故障后所出现的暂态行波的分析和研究中,揭示了行波信号的“突变”和其小波变换模极大值之间的关系,行波信号的小波变换模极大值标志着电流行波中最主要的故障特征。利用这些模极大值可以构成利用电流行波的故障起动元件,选相元件,还可构成利用电流行波的继电保护和故障测距。     

超高压输电线路故障暂态行波的奇异性仿真分析研究

针对暂态保护的关键问题——暂态行波故障特征提取,把小波变换应用于暂态行波故障特征的提取。给出了应用小波变换提取行渡故障特征的方法和步骤,并对电压和电流行波的故障特征进行了初步分析和比较。用小波能够简单明确的反映行波分量的特点,从而可以有效的提取故障信息。为基于暂态行波特征的暂态保护及故障测距奠定了基础。     

输电线路暂态电压行波的故障特征及其小波分析

分析了电压行波的基本故障特征 ,给出了电压行波故障特征的新的数学描述———小波表示。建立起了电压行波的故障特征和小波变换模极大值之间的联系 :通过有限个具有明确物理意义的小波变换模极大值 ,完整、清晰地刻划了暂态电压行波的故障特征。为构造性能优良、可靠的行波测距和行波保护奠定了重要的数学基础。     

暂态行波在小电流接地故障选线中的应用

为了解决小电流接地系统的故障选线问题,分析了常规的各种小电流接地故障选线方法,讨论了小电流接地系统故障产生的初始电流行波以及由多次行波折射、反射形成的暂态电流信号的故障特征,以及分别利用故障初始行波和暂态信号的选线原理。最后,分析了暂态行波选线方法的技术特点和应用前景。     

基于PCI总线的行波数据采集系统

在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为中央处理器,通过高速A／D转换、同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)和先进先出(First In First Out,FIFO)高速缓冲存储及PCI总线传输实现高速数据采集。该系统可实现高达100MHz的采样频率,能有效解决输电线路暂态行波的采集问题,在故障定位及微机保护中均能得到广泛应用。