基于一种新型相模变换矩阵的故障定位研究

分析了现有相模变换矩阵的不足,指出其单一模量不能适用于所有类型的故障,并结合三相输电线路完全换位情况下相模变换矩阵的数学性质,构造出了一种新型的相模变换矩阵。MATLAB仿真结果表明,新相模变换矩阵对各种类型的故障有效,能够实现单一模量反映所有故障类型的目的,且测距结果不受过渡电阻、故障类型影响。     

新型相模变换矩阵在行波保护中的应用

分析了电网电压等级的提高对继电保护和断路器动作速度提出的更高要求,指出电力系统为了适应变化趋势,继电保护的运算将会以相模变换代替对称分量变换;研究了基于小波分析的超高压输电线路行波保护,将新型相模变换矩阵对故障行波电流电压信号进行解耦,并和常用的相模变换矩阵仿真结果进行比较。实例分析表明:该算法在行波保护中具有很高的应用价值,能够反映所有故障类型;相模变换矩阵在电力系统继电保护中将具有广泛的应用前景。     

电力系统相模变换矩阵的最优化建模方法

基于相模变换的继电保护方法对于复杂电力系统故障下保护动作速度的高要求具有强契合性,然而相模变换矩阵结构的差异性将影响故障辨识的快速性、准确性和基于单一模量进行故障类型辨识的有效性。基于均匀换位输电线路相模变换矩阵的数学特征,并结合不同短路故障类型的故障电流特征信号物理差异性及故障边界条件,采用最优化理论,提出了电力系统时域相模变换矩阵的最优化建模方法,可克服当前相模变换矩阵试探建模方法效率低的缺陷。该方法通过改变两界约束和最优化求解构建新的相模变换矩阵,易于实现,且能便捷地构建故障电流相模变换单一模量契合电力系统全部故障类型的相模变换矩阵。仿真算例验证了时域相模变换矩阵最优化建模方法的通用性、正确性和在行波测距时的有效性。     

一种基于新的相模变换矩阵的输电线路故障测距改进算法

针对已有电力系统行波故障测距算法中采用的相模变换、小波变换存在的不足,提出了一种结合新的相模变换矩阵和提升小波的行波故障测距改进算法,实现了单一模量反映所有故障类型,简化了高频小波系数的计算,提高了计算速度。通过Matlab仿真实验,验证了与普通小波测距相比,算法具有较高的测距精度。     

耦合双回线路电弧故障测距的新相模变换方法

输电线路故障测距一直是经久不衰的研究课题。,根据三相系统和同塔双回线系统的阻抗矩阵关系,从能用单一模量反映所有普通三相系统故障的新相模变换矩阵出发,推导出适用于双回线的相模变换矩阵。提出了一种基于新模量变换的双回线故障定位时域算法,该算法利用某一故障模量电弧电压、电流的转移特性来构造测距算法。它具有如下特点:算法在时域中进行,所需的时间窗短,不需要滤波等环节;用最小二乘法来提高测距精度,且测距的精度不受过渡电阻、故障类型及对端系统阻抗变化的影响。大量的电磁暂态仿真结果表明,该算法具有很高的精度。     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据.选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征.在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护.此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相.利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力.     

同塔四回输电线路的模量电流差动保护

同塔四回输电线中,电容电流对电流差动保护的影响较大,电流差动保护在应用时需经相模变换在模量下对电容电流进行补偿,然后经相模反变换到相量形成保护判据。选取不同的同塔四回线相模变换矩阵,研究经相模变换后各模量对各种故障类型的不同反映特征。在此基础上,提出了适合于同塔四回输电线路的基于模量的新型电流差动保护。此模量电流差动保护方案的电容电流补偿计算简单,并且能实现单相接地的故障选相。利用PSCAD/EMTDC对新保护方案进行了大量的仿真验证,证实了其选相及分相动作能力。     

利用单一电流模量波形互相关系数的故障选相方案

为了快速识别引起电压暂降的故障相别,提出一种仅利用单一电流模量波形特征的故障选相方案。采用一种新的相模变换矩阵实现了全部故障类型下电流1模、2模量均不为零,以1模电流时域波形为基准,利用三相相电流及其组合电流与1模电流波形互相关系数的不同特征实现故障相的识别。PSCAD仿真计算结果表明,利用单一电流模量的波形特征的故障选相方法是有效和正确的,能够在不同过渡电阻、故障位置及故障相角等情况下快速准确的故障选相,为实施按相电压暂降补偿提供依据。     

新型相模变换矩阵在行波故障选相中的应用

准确快速的选相元件是高压输电线路使用自动重合闸的前提。分析了现有相模变换矩阵的不足,提出了一种基于新型相模变换矩阵的行波故障选相方法,给出了该方法的选相判据与选相流程。MATLAB仿真结果表明,基于新相模变换矩阵的故障选相元件能有效可靠地选出故障相,且选相结果不受过渡电阻和故障类型影响。     

基于灰色关联度的配电网故障区段定位与类型识别方法

为了更全面准确地对配电网故障进行识别,提出了一种基于灰色关联度的配电网故障区段定位和故障类型识别方法。针对三相电流采用卡伦鲍厄相模变换得到0模、α模、β模,选择变化较为明显的模量,构造反映区段故障的综合模电流作为特征序列,再计算各区段的特征序列与参考正常区段之间的灰色关联度,与门限值比较从而确定故障区段。利用0模、α模、β模分量在故障前后的幅值畸变度,将故障初步分为单相接地、两相接地、相间短路故障三类。根据相模变换关系和不同类型故障的边界条件,选择不同的特征量进行灰色关联度计算,对计算结果分类处理,确定故障类型。IEEE 33节点配电网模型仿真实验结果验证了所提方法能够可靠准确地进行故障区段定位和故障类型识别,不受故障类型、接地电阻和故障相角的影响。     

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发,分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质,针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题,提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。     

基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法

分布式电源（DG）接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,基于单向潮流的传统故障定位方案不再适用。提出基于微扰法进行相模变换实现含分布式电源低压配电网的故障定位方法。针对配电网三相线路参数不对称,运用微扰原理,通过构造线路参数阻抗矩阵微扰量,求出使原相互耦合的三相网络解耦成3个相互独立序网图的相模变换矩阵,实现了对不对称线路参数阻抗矩阵的解耦;在此基础上,对低压有源配电网依据区段故障前后相模变换电流故障分量的相角差值的变化,推导出判断配电网故障区段的判据,实现对低压配电网的故障定位。通过Matlab/Simulink进行了仿真分析,结果表明：该方法可以快速准确地定位出故障区段,解决了配电网络参数不对称对定位精度的影响。     

继电保护系统故障的智能定位方法研究

为了解决传统继电保护系统故障定位依赖人工且耗时耗力的问题,开展了继电保护智能定位方法研究工作。首先分析了智能变电站继电保护系统故障的主要类型,为模拟故障实验提供理论支撑。随即使用PCS-978装置模拟继电保护故障,采集故障实验数据组成数据库,为继电保护智能定位方法提供数据支撑。然后根据故障实验设计了继电保护故障定位矩阵和故障定位表。最后提出了一种基于深度神经网络,并结合合成少数类过采样技术和随机森林算法的智能定位方法。验证结果表明,智能定位方法可以提高智能变电站保护系统故障的诊断效率,帮助继电保护人员快速准确定位故障,具有较好的实用性。     

一种基于小波变换的超高压线路故障选相方法

为了在超压线路发生故障时能够实现快速选相,基于故障行波的特点和小波变换的奇异性检测原理,提出了一种故障选相方法。由各种故障类型的边界条件,经过相模变换公式推导出故障点电流各模分量小波变换的模极大值满足的基本关系,得到选相简化判据并进行了改进。仿真表明,该选相方法对任何故障相角、过渡电阻、故障位置处发生的各种类型故障都能准确识别。     

同塔四回输电线路故障选线新方案

从参数不对称同塔四回输电线路入手,结合四回线内部存在的线间及相间电磁耦合的特点,分析推导出适合的相模变换矩阵对各回线阻抗进行解耦处理,并且通过仿真对比的方式论证了解耦方法的正确性。基于解耦出的独立模量间的关系,定义4个参数K_1—K_4,根据这4个参数在不同回路故障时的取值不同,构造新的故障选线判据。大量的PSCAD/EMTDC仿真数据表明,所提出的故障选线方案速度快、简单、可靠,且不受故障距离、过渡电阻以及负荷电流和系统运行方式的影响。     

Fast orthogonal search approach for distance protection of transmission lines

A distance protection scheme for transmission lines based on analyzing the measured voltage and current signals at the relay location using fast orthogonal search (FOS) is presented in this paper. FOS has the ability to accurately provide fast estimate of the voltage and current fundamental frequency phasors that are required for a digital distance relay. Compared to the conventional FFT, FOS can estimate the fundamental phasors with higher accuracy and less number of samples. The proposed scheme has been tested on a transmission line model to verify the merit of this approach. The tests presented include solid ground faults, phase faults, and high impedance faults at different fault locations and loading conditions. The proposed scheme can classify all fault cases in less than one cycle after the inception of the faults.     

转换性故障下无通道保护动作性能分析

无通道保护利用故障线路对端断路器跳闸引起本端非故障相电流为0作为保护动作判据,但是转换性故障发生后,这个条件可能遭到破坏,从而影响无通道保护的正确动作.文中结合RTDS试验结果对不同的转换性故障和不同的故障转换时间进行了分析研究,结果表明:无通道保护在绝大多数转换性故障情况下都能正确动作,但在转换性故障发生后,如果在保护区内ABC三相上都有故障,不管是对称故障还是不对称故障,无通道保护将拒动;而转换性故障的转换时间不影响无通道保护的正确动作.