牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷。对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案。通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性。这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷.对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案.通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性.这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略.     

基于奇异值分解的柔性直流输电系统短路故障识别方法

常规的输电系统短路故障识别方法以故障波形变化识别为主,受到输电系统运行状态的影响,故障识别存在一定的误差,为此设计了基于奇异值分解的柔性直流输电系统短路故障识别方法。提取柔性直流输电系统短路故障特征,包括正常运行状态的正序分量特征与故障状态下的负序分量特征,保留负序分量转化为频域形式,便于后续故障识别。使用奇异值分解识别输电系统短路故障区间,将故障区间分为区外故障识别与区内故障识别两部分,利用奇异值的稳定性作为故障区间的识别依据,从而实现短路故障的精准识别。经仿真实验验证,该方法具有较高的识别精准度。     

自适应保护在含分布式电源配电网中的应用

结合含DG配电网的网络结构图与对称分量法,研究出一种相电流差故障分量作为保护动作判据的算法,相电流差故障分量的获取可由采集故障后数据与故障前数据并通过计算得到,该方法实用,能够准确识别保护区内外的故障.并在MATLAB平台上搭建了含风机的配电网模型,进行了仿真验证.仿真结果证明该算法准确识别保护区内外的故障,能减小分布式电流接入配电网后对其电流保护产生的影响.     

应用数学形态学方法分析识别特高压线路雷击干扰

雷电干扰可能会造成基于行波或暂态量的特高压输电线路保护误动作。为了解决该问题,运用数学形态学对雷击和短路时的电流暂态分量进行了能量谱分析,利用故障暂态电流的相对低频分量与相对高频分量的能量比可识别短路故障和绝大部分重型雷击,但无法区分弱雷击故障与轻型雷击。针对轻型雷击时电流行波波形随时间正负交变,其幅值不断衰减,而弱雷击故障时故障电流行波波形总体变化趋势是单调的特点,提出了用直线对雷击后的行波进行拟合,采用波形相似系数进一步区别轻型雷击与弱雷击故障的新方法,该方法判断准确、计算简单,并通过大量的EMTP仿真验证了所提方法的有效性。     

基于电压比较的牵引供电系统异相短路保护

首先通过测量阻抗轨迹法对异相短路故障的测量阻抗的进行分析,得出牵引网发生异相高阻电弧短路故障时,常规原理的阻抗保护将拒动的结论.在异相短路故障特性的基础上,利用电压向量图法对故障电压进行了分析,发现两供电臂电压和相间电压的幅值和相位发生有规律的变化,根据电压变化特征,建立了基于两供电臂电压和相间电压的相关比较,同时结合...     

基于时域相关性分析的高压线路保护选相新原理

从输电线路不同故障类型时的边界条件入手,通过对各相电流故障分量的分析,提出了基于时域相关性分析的选相新原理.该原理不仅对于非周期分量、工频量以及各次谐波都适用,而且在故障发生后的整个暂态过程中都成立,且不受过渡电阻及故障点位置的影响,可实现快速、准确选相,尤其可准确识别三相短路故障.电磁暂态程序(ATP)仿真和动模数据都充分验证了该选相原理的正确性和可行性.     

高压输电线路电弧故障单端定位时域法新解

根据长电弧电压电流波形,建立了电压方波电弧的理想电压－电流转换特性曲线和对应的电弧等效模型,对于单相接地和两相短路故障,给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值对输电线路短路故障进行定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

超高速保护中雷电干扰识别的暂态法研究

雷电干扰可能会造成基于行波或暂态量的超高速输电线路保护误动作。经对雷击和短路故障时的电流故障分量进行信号能量分布和波形的分析发现：普通短路故障与雷击引起强故障时的暂态能量主要集中在低频带；雷电干扰与雷击引起弱故障时的暂态能量主要以高频为主；相对于雷电干扰和普通短路故障,雷击引起弱故障时的行波截波特征非常明显。据此,提出了基于小波变换的雷电干扰识别的暂态方法。EMTP仿真显示该识别方法是可行的。     

利用行波固有频率和原子能量熵的故障选相方法

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。     

基于FEEMD与TEO的贯通式AT同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护

根据牵引网线路边界对高频暂态量的衰减作用,提出一种基于快速总体平均经验模式分解（FEEMD）和Teager能量算子（TEO）的贯通式自耦变压器(AT)同相牵引供电系统牵引网单端功率方向保护方法。求采集到的电压电流信号故障发生时的瞬时功率,并对暂态功率进行Teager变换求得TEO波形突变点的极性来作为方向判据,判别是正向故障或反向故障;若为正向故障（区内或对侧区外）,再对故障暂态电流信号进行FEEMD分解,提取故障信号的固有模态函数1（IMF1）分量,再对IMF1分量进行TEO变换,求出高频暂态电流信号的TEO谱瞬时值,然后求取其绝对值并求和,进而判断故障位于区内还是对侧区外。最终通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建贯通式AT同相牵引供电系统模型,在不同故障条件下进行大量仿真提取数据,仿真结果证明本方案能够有效区分区内外故障,保护牵引网线路全长。     

基于形态学的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网单端电流方向暂态保护

针对贯通式同相自耦变压器(AT)牵引供电系统牵引网边界对高频暂态量有较强的衰减作用,提出一种基于形态学的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网单端电流方向暂态保护方法。采用多分辨形态梯度处理保护安装处检测到的故障暂态电流,得到其线模分量波形突变点的极性,由此构成方向起动元件。若极性为负,判定为本侧区外故障,保护不动作。若极性为正,则需进一步对故障电流线模分量进行形态谱运算,并将归一化后的形态谱变换到频域,比较频域下形态谱值与阈值的大小判断是区内或对侧区外故障。利用PSCAD仿真平台对贯通式同相AT牵引供电系统进行建模,针对不同故障条件进行大量仿真,仿真结果验证了保护方法的有效性。     

高速铁路全并联AT牵引网状态测控方案与仿真分析

为了有效提高牵引网的供电可靠性和持续性,针对现有高速铁路牵引变电所继电保护系统所存在的不足,提出了一种全并联AT牵引网状态测控系统方案。通过阐述其基本原理和系统构成,利用故障潮流符号值法,给出了各种类型牵引网短路时的故障判断方法。结合牵引网分段供电,对一实际工程算例进行了Matlab/Simulink建模和仿真分析。结果表明,该模型能够实现故障切除与恢复供电,达到了缩小停电范围和提高牵引网供电可靠性的目的,验证了该方案的正确性和有效性。     

高压输电线路新型差动保护的研究

提出了一种基于相关分析的新型电流差动保护 :通过被保护线路两端电流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较电流波形的一致性 ,充分考虑了故障暂态过程的影响 ;它具有相位比较的功能 ,也兼有幅值比较的作用。电力系统正常运行时 ,将其看成线性系统 ,故障时 ,可将其近似地看或故障分量系统与正常系统的叠加 ,保护分析采用故障分量系统 ,以减少负荷电流的影响。同电流差动保护相比 ,该保护可望更可靠、更快速动作 ,同时 ,它对信号的同步要求较低 ,也较容易实现与整定 ,能够成为超高压长距离输电线路的主保护     

高压输电线路新型差动保护的研究

In this paper,a new type current differential protection based on correlation analyses is designed.The scheme compares the current waveforms by the product and integral of the current sampled values at the two ends.That can be regarded as a phase comparison protection and also has the function of amplitude comparison.The transient influence has been considered properly is the protection.the power system can be supposed as a linear system during the normal operation and it may be regarded as a sum of a fault component system and a normal operation system while the fault.In order not to consider the influence of the load current,the fault component system model is adopted in the protection principle analyses.Compared with the coventional current differential protection,the new type protection has a better performance on resisting the influence of transient component,a higher reliability and faster speed.The requirement for the current synchronism at the two ends is comparatively low.It frees from the system oscillation.The realization and setting methods are easy and convenient.It can become the primary protection for the long transmission line with ultra-　high-　voltage.     

分布式电源接入配电网的快速保护方案研究

分析了分布式电源对配电网继电保护的影响.在此基础上,提出了分布式电源接入配电网的自适应电流速断保护方案.根据故障分量求解系统等效阻抗并判断故障类型.通过Matlab/Simulink仿真验证了保护方案的可行性.结果表明,此方案能快速可靠切除故障.     

线路故障对SVC的影响及保护整定分析

强直弱交的超高压电网采用SVC作动态无功补偿,可增强系统稳定性和安全性。负荷线路故障引起SVC保护误动作,会加剧系统运行工况。从几种典型线路故障特征出发,分析故障后TCR支路电流电压特征;故障期间TCR直流分量对晶闸管触发导通的影响。指出当前SVC欠电压保护的不足,提出SVC欠电压保护的整定调整方案及TCR支路故障整定的改进方向,可显著改善SVC保护可靠性。结合实际案例及仿真验证,证明方法的有效性。对改善SVC保护整定具有一定意义。     

基于S变换与RF算法的高压发电机定子单相接地保护

为了解决现有并列运行的多台高压发电机定子单相接地保护无选择性的问题,文中提出了一种基于S变换与随机森林(RF)算法的高压发电机定子单相接地保护方案。该方案利用S变换构造高压发电机定子单相接地故障下暂态零序电流幅-时-频矩阵,提取S变换幅-时-频矩阵相关系数、S变换暂态能量特征和暂态零序有功功率特征作为特征向量,将特征向量输入到RF保护判别模型中得到判别结果,从而辨识出发生故障的高压发电机。仿真结果表明在不同的故障条件下该保护方案的故障判别准确率较高,有望改善高压发电机定子单相接地保护的性能,弥补了单一故障特征量判别法的不足,且无须设置整定值,有效减少了系统运行方式对保护的影响。     

基于参数辨识的SCOTT变压器保护

牵引变压器电流差动保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的识别,而目前的识别方法存在误动作的可能性,为此提出了一种用系统辨识理论作为变压器保护的新方法,并建立了三相—两相SCOTT牵引变压器保护的电气模型,依此为基础结合辨识理论提出了基于参数辨识的三相—两相SCOTT牵引变压器保护原理,通过仿真计算验证了该方法的可行性和有效性。结果表明参数辨识方法能有效区分牵引变压器内部故障与外部故障、励磁涌流等情况。研究结果有助于变压器差动保护制动策略的制定,可供变压器差动保护装置的开发借鉴。     

一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上,提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明,故障后产生的各种频率信号中,固有频率信号是明确的,且信号较强,便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障,可以有效提高区内故障时保护的动作速度,同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响,受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。