特高压输电线路负序方向纵联保护

采用数字式二阶RC低通滤波器和半波差分傅里叶算法，结合相序变换滤取负序分量，可在微机保护中实现负序方向元件，并可在故障初几毫秒内正确动作。用该方法实现的负序方向元件可正确及时地捕捉到由不对称故障发展起来的三相短路故障瞬间的不对称，故可以反映各种不对称故障和由不对称故障发展起来的三相故障。仿真试验验证了用所提出的方法实现的负序方向元件用于特高压输电线路的可行性和优越性。     

非全相运行输电线路负序方向纵联保护方法

负序方向纵联保护具有能够保护故障全过程、不受线路分布电容和系统振荡影响等优点,特别适用于大容量、远距离超特高压输电线路,但无法应用于非全相运行方式,影响了其普及应用。针对该问题,文中利用系统正常运行、非全相运行和非全相运行再故障后3种状态下的相电压和电流相量,虚拟构造母线侧负序电压;并在计算过程中抵消非全相运行时系统中存在的负序电流分量,实现了一种适用于非全相运行方式下的输电线路负序方向纵联保护方法;使得负序方向纵联保护可以适用于输电线路全部运行状态,降低了负序方向纵联微机保护的复杂性,具有较高的实用价值。     

输电线路综合阻抗纵联保护新原理

提出了一种基于综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端电压相量和与电流相量和的比值，来判断线路上是否发生故障。在外部故障时，该比值反映输电线路上的容抗，其虚部为一个绝对值较大的负数;内部故障时，其虚部为正数或为绝对值较小的负数，据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定，本身具有选相能力，不受电容电流的影响，可用于带或不带电抗器补偿的线路，抗过渡电阻能力强。EMTP仿真和动模数据验证了新原理的有效性。     

基于六序分量法的六相输电系统故障选相

六相输电是多相输电技术中最接近实用化的一种。针对其多达120种的故障,运用同正、负、零序和反正、负、零序的六序分量法分析六相系统故障,变换得到的各序分量物理含义清晰。六相系统中的同序量、反序量分别对应于双回线中的反序量、同序量,依据故障边界条件构成的复合序网得到了六相系统的序分量特征以及与六相系统兼容运行的三相系统序分量特征。在此基础上,提出一种判别六相输电系统故障类型的方法,可用作六相输电线路的选相元件动作判据。     

超高压线路纵联保护配置方案

根据目前电力通信系统状况和线路保护的设备水平，阐明了用于超高压线路纵联保护传输信号的通信方式，例如载波、光纤及微波通道等。针对这些不同的通信方式的保护形式进行选择分析后认为：在考虑220 kV及以上电压等级的线路纵联保护方案时，保护信号传输通道应首选复用数字通信电路，逐渐淘汰载波通道，保护形式应首选分相电流差动保护；允许式方向或距离保护复用通信通道，经RS232串行口与通信终端连接，其起止式异步传输方式值得借鉴。     

一起平行运行线路纵联零序方向保护误动分析

介绍了北京电网由于平行运行线路零序互感效应造成纵联零序方向保护误动跳闸的事故。通过理论分析、实验室仿真试验、故障录波分析等对事故进行了详细的分析，并提出了预防措施。     

纵联零序方向保护零序弱馈拒动的改进方案及其仿真

线路发生接地故障时,两侧零序阻抗相差过大将导致两侧零序电流差别过大,虽然两侧的零序方向元件均能正确动作,但是由于一侧零序电流达不到动作定值,从而造成纵联零序方向保护拒动。文中针对这种零序弱馈现象的产生进行了仿真分析,并且提出了针对零序弱馈的纵联零序方向保护的改进方案,进行了验证。实时数字仿真试验结果表明该方案解决了零序弱馈时的纵联零序保护拒动问题,有效改善了纵联接地保护的性能。     

平行线路纵联零序方向保护安全性分析

着眼于纵联零序方向保护的安全性，探讨了平行线路区内区外各种接地故障，研究发现，对于两侧均无电气联系的平行线路，纵联零序方向保护一定误动;对于一侧或者两侧有电气联系的线路（包括部分平行），是否误动取决于两者间联系是磁强于电还是电强于磁;对于一侧共母线的系统，此时纵联零序方向保护其实是安全的;对于同杆并架线路，纵联零序方向保护的安全性亦能得到保证。     

高压线路保护实用选相方案

对目前实用的突变量及稳态量选相元件进行了比较，指出了其特点和存在的不足。重点分析了目前选相方案的弱馈侧选相、灵敏度配合以及在系统振荡条件下存在的阻抗识别失配等问题，提出了改进的实用选相方案，采用同一区间的2种阻抗元件互补判别来解决失配问题。EMTP数字仿真计算与动模试验结果表明，新方案在性能上较原有方案有明显改善，尤其对于振荡中选相，可以完全克服阻抗法故障识别中的失配问题，选相结果不受系统振荡的影响。     

基于模型识别的输电线路纵联保护新原理

提出了一种基于模型识别的线路纵联保护新原理，将外部故障状态等效为电容电路模型，内部故障状态等效为电感电路模型。内部故障时，电容模型误差大，识别出的电容参数所对应的阻抗 ZC 等效于系统阻抗，数值在100Ω以下;外部故障时，电感模型误差大， ZC 等效于线路容抗，数值在500Ω以上。通过比较模型误差和识别容抗 ZC 的大小，即可区分线路内外部故障。理论分析和EMTP仿真实验表明，新原理无需补偿电容电流，原理上不受暂态分量的影响，具有很好的抗过渡电阻能力，能够可靠地快速动作。     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构，提出了判定故障分支的新方法。该方法以六序分量法为基础，当某支路发生故障时，首先求取各支路保护安装处的突变电气量，然后通过正序网络图，计算2个必要的参数用于判别故障支路，区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障，以及同杆双回线的单回线故障。该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障，能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障，并且物理意义明确。序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障。同时，进行了大量的EMTP仿真，结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响，并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路。     

基于相角差的发电机定子接地保护方向元件

分析了发电机发生内外部单相接地故障后,机端和中性点侧3次谐波电压、基波零序电压和零序电流之间相角的变化关系。在此基础上,提出基于相角判别的新型发电机定子接地保护方向元件。该方向元件由2部分组成:对距中性点50%以内的定子绕组故障,利用机端和中性点两侧故障分量3次谐波电压的相角值相等且为负值的特点构成;对50%以上范围的定子绕组故障,由于零序故障电压和电流均相对较大,采用零序电压和零序电流相位的关系来识别故障方向。该方向元件构成原理简单,可以与目前现场应用的各种单相接地保护方案配合使用,具有较强的工程应用前景。     

双回线路跨线故障及保护动作行为分析

以山西220 kV系统某线路的一次实际跨线故障录波数据为基础，分析了同杆双回线路保护安装处的电流电压特征，研究了该线路上4套不同厂家、不同型号常规微机型线路保护的动作行为，提出了同杆并架双回线保护选型应注意的问题。结果表明，异名相跨线故障期间，各端保护可以检测到零序电流，但无零序电压;变化量方向元件可以正确判断方向;采用零序电流 I · 0 和负序电流 I · 2A 构成的稳态量选相元件能正确选相;零序方向元件的动作行为不确定;相间测量阻抗增大、接地测量阻抗减小均不能正确反映故障位置。     

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析（三）非故障线路的方向保护

基于各种换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,对非故障线路的工频变化量方向元件动作特性进行了理论研究,分析了直流换相失败暂态过程造成非故障线路方向元件所感受到的暂态功率方向突变的问题;在此基础上结合方向纵联保护不同的动作逻辑,对直流换相失败暂态过程引起非故障线路方向纵联保护误动情况进行了分析;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。     

一种适合于同杆4回线的故障测距方法

在对同杆4回线解耦的基础上，提出了一种适合于同杆4回线的故障测距方法。同杆4回线内部发生故障时，可以将故障分量分解为12序分量，且利用该12序分量进行故障测距。考虑到在任何故障类型下，同杆4回线内部都会存在反序分量，所以提出了基于反序环流分量的故障测距方法。当同杆4回线内部发生故障时，从线路两端计算到故障点的反序环流分量电压相等，利用该关系可以求出故障点的精确位置。由于相互独立的12序分量完全能够解决线间耦合问题，文中提出的测距算法能够精确测距，测距精度不受故障类型影响。大量ATP仿真结果表明所提出的测距算法完全适用于同杆4回线的故障测距，测距精度不受过渡电阻、系统运行方式、线路两端功角的影响。