基于故障分量能量系数和PNN的故障选相研究

故障选相是高压输电线路继电保护正确运行的重要环节,也是精确测距的重要前提。传统的故障选相方法仅适用于简单故障,灵敏度较低,容易受系统运行方式、故障接地电阻等的影响。笔者在输电线路各相电流故障分量分析的基础上,借鉴信号能量的概念,给出了故障分量能量的定义,提出一种利用故障分量能量系数实现故障选相的新方法。该方法直接利用故障电流,提取故障分量并计算故障分量前2个周期的信号能量,得到故障状态下各相电流故障分量能量占电流故障分量总能量的比例系数,构造故障相识别特征向量,建立故障选相概率神经网络进行选相。仿真结果表明该方法不受故障初始角、故障位置和过渡电阻等因素的影响,能准确实现故障选相。仿真分析验证了其有效性。     

适应于逆变型风电接入系统的改进故障序分量选相方法

针对传统故障序分量选相元件在逆变型风电接入系统中可靠性较低的问题,提出了一种改进的故障序分量选相方法。首先,分析在最新风电场低电压穿越策略下,风电侧的故障序阻抗特性及传统故障序分量选相元件的适应性。然后,利用负正序、负零序阻抗相位差等效正负序、零负序电流分支系数相位差,以补偿传统序分量选相判据的相角误差。最后,采用补偿后的故障序电流相位差作为选相判据,实现了故障相的判别。同时通过调整零负序选相分区,使其具有较好的耐过渡电阻能力。仿真实验表明,在不同故障类型、故障位置和过渡电阻下改进选相方法均能可靠地选出故障相。     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案。理论分析和ATP 仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响。     

基于暂态能量的故障选相方法研究

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路选相方案,在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用三相暂态能量构成了选相方案.理论分析和ATP仿真验证了该方案动作速度快,对故障类型,故障位置,过渡电阻及故障时刻不敏感,且不受CT 饱和,系统振荡,系统结构和运行方式的影响.     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障。在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据。理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。     

对模故障分量选相元件的一些探讨

根据故障时系统参数的可能变化详细分析了模故障分量选相元件在各种类型故障情况下的性能 ,通过与相电流差突变量选相元件的比较 ,指出 ,对于实际故障 ,该选相元件并不能达到理论上的选择性 ,而且其在弱电源侧依然存在灵敏度不足的问题 ,但整体性能比前者稍优。在全面分析的基础上 ,提出了一种新型的选相方案。最后 ,利用EMTP仿真验证了新方案的有效性。     

一种基于暂态能量的故障检测和选相方案

提出了一种基于暂态能量的超高压输电线路故障检测和选相方案,该方案利用电流行波和电压行波构成能量判据来检测区内外故障.在分析各种故障类型的电气量特征基础上,利用暂态能量构成了选相判据.理论分析和ATP仿真验证了该判据对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响.     

主动干预型消弧装置的附加电阻故障选相方法

正确选定故障相是主动干预型消弧装置正确动作的前提和基础,发生误选将引发更严重的相间短路故障。为提高故障选相准确率,本文提出了一种中性点附加电阻的选相方法。该方法通过投切附加电阻,实现线路对地参数的快速估计;进而利用系统正常状态和故障状态下各相对地参数的变化差异,精确辨别故障相。仿真结果表明,方法性能优于传统的相电压幅值比较法,在高阻接地和电弧接地时仍具有较高的选相准确率。     

基于电压突变量信息值的接地故障选相方法

为解决主动干预熄弧装置选相误判问题,研究了接地故障电压特征,针对不同接地电阻,分析故障前后电压量变化状况,计算电压突变量信息值形成选相序列,构建选相判别专家库,提出基于电压突变量信息值的接地故障选相方法,同时,根据合闸前后系统各线路零序有功分量变化特征实现装置选相校核,确保装置动作正确。该方法不受接地电阻大小影响,对各种接地故障具有较强适应性。利用Matlab进行建模和仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

高压直流输电系统交流侧故障检测方法

交流系统故障是导致直流系统发生换相失败的重要原因之一。提高交流故障检测的快速性和准确性,可有效提升直流换流站的故障穿越及故障支撑能力。为此,将目前主流的高压直流输电系统交流故障快速检测方法进行了系统的分类,并通过仿真测试对比了各方法在不同采样频率下的检测效果;在此基础上,提出一种实用的高压直流输电系统交流侧故障检测方法。首先利用功率分量故障检测法判断故障的发生,然后应用周期采样点比较法对故障进行选相,再基于改进瞬时对称分量法进行电压序分量检测并合成出故障后的电压瞬时值,从而较快地判断故障发生相及换流母线电压跌落情况。最后,通过PSCAD仿真验证了所提判断故障发生方法、选相方法及严重程度判断方法的有效性。     

井下高压电网保护定值仿真校验系统

井下高压供电系统中,不能通过在现场做短路实验判断保护定值是否满足选择性与可靠性要求,故本文提出了煤矿井下高压电网保护定值仿真校验系统,通过该系统模拟井下故障检验保护定值的选择性与可靠性。提出了井下高压电网保护定值仿真校验系统整体设计方案,基于广度优先搜索算法对井下供电系统进行拓扑自学习,以获取的拓扑模型为基础提出了故障电流计算方法和定时过流保护、瞬时速断保护、过负荷保护的仿真校验算法。实验结果表明,系统能够检验速断保护与定时过流保护配合是否合理,以及各段保护当前设置是否会造成停电面积扩大等问题,有效实现了井下高压供电系统继电保护定值的仿真检验。     

基于稳态量的同杆并架双回线综合选相

本文利用六序故障分量法分析了零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在同杆双回线跨线故障下的动作行为。分析表明,零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在某些跨线故障下会误选相。根据同杆双回线跨线故障时故障相电流相位特征,结合相阻抗方向元件,提出了一种基于单回线单端电气量的稳态量综合选相元件,保护利用分相式通道在判断两侧选相结果后实现选相跳闸。通过大量的数字仿真,验证了该方法的正确性。     

煤矿井下高压智能供电系统的研究

为解决曙光煤矿井下高压供电系统故障越级跳闸问题,完善其保护性能,分析了故障越级跳闸的原因,并采用远程光纤纵差保护解决了短路保护存在的问题;采用模式识别法解决某一条线路发生单相接地故障造成的横向误跳闸问题;采用直流支撑方法解决失电压线圈引起的晃电即母线电压瞬间跌落问题;采用欠电压保护延时动作方法解决短时电压跌落造成的误跳闸问题。从而实现曙光煤矿下井电缆联络线、中央变电所、采区1#变电所高爆开关馈出线路故障时选择性跳闸,确保供电安全,减少事故的发生。     

高压线路选相算法的仿真研究及实例验证

利用某一高压故障选相算法进行EMTP计算机离线仿真，通过各种故障情况和4种过渡电阻状态的仿真验证了该故障选相算法的正确，满足理想选相的要求。最后通过电力系统实际运行时发生的故障数据检验算法，验证了该算法的实用性。     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能,但在同杆双回线跨线故障中可能误选相.利用六序故障分量的分析方法,分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征,给出了其相位比相方程.在此基础上,提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法,并给出了选相流程图.仿真结果表明,在双回线简单故障和跨线故障时,基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能.     

选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析

对传统选相及方向元件在风电接入系统中的适应性进行了研究分析。传统选相和方向元件均基于故障序分量网络分析,故障期间风电系统正负序阻抗相差较大且幅值远大于常规电网的特点使得风电侧正负序电流分支系数具有较大偏差,从而造成了基于正负序电流分支系数近似相等的传统选相和方向元件并不适用于风电接入系统。PSCAD建模仿真和现场故障录波数据验证了适应性分析结论。最后基于适应性分析结论给出了风电接入系统的选相和方向元件建议。     

基于分形理论的输电线路故障检测和选相

应用分形几何理论分析了电力系统故障发生时相电压和相电流采样信号的波形特性。通过计算故障情况下相电压、相电流和模电流的分形数,提出了一种基于分形理论的故障检测和选相的新方法。经过EMTP仿真证明:这种方法能准确识别各种类型的故障并选出故障相,不受过渡电阻和电源参数的影响,能在弱馈侧正确选相。该方法原理简单、数据窗短,可以在故障发生后半个周期内正确选相,具有很高的灵敏性和可靠性。将选相算法应用于动模实测数据,选相结果正确。     

基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法

为了解决传统故障选相方法可能因配电网不平衡度高或者高故障接地电阻而失效的问题,提出了一种基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法。首先建立了发生A相单相接地故障后接地故障比幅值和相位的解析表达式,通过将两个表达式对接地电导进行求导,并进行不同参数下的单调性分析,最终确定了发生A相SLG故障时零序电压幅值和相位的变化规律。然后将两种变化规律进行了整合,提出基于幅值和相位综合变化规律的故障选相方法。此外,还将A相的变化规律推广到B、C两相,并分析了欠补偿、过补偿和全补偿接地条件对所提方法的影响。最后通过Matlab仿真验证了零序电压变化规律和所提故障选相方法的有效性。仿真结果表明：在阻尼率为5%、三相不对称度为4.5%的4种工况下,传统故障选相方法均会失效,而所提方法能够保证故障选相的正确性。     

基于小波变换的行波故障选相研究 第2部分 仿真试验结果

构造了一个新型行波故障选相元件,其基本原理是计算模量初始电流行波在小波变换下的模极大值,根据３个模量的故障特征选择故障相。该选相元件克服了传统选相元件的缺陷,充分利用了电流行波中的模故障分量特征,从而使选相结果准确、可靠。ＥＭＴＰ仿真结果证明了该选相元件的有效性和正确性。     

一种利用电压模故障分量的选相元件

针对系统参数可能的变化,分析了各种类型故障条件下电压模故障分量在故障点和保护安装处的特征,提出了一种利用电压模故障分量的选相元件,该元件利用电压故障分量,故障发生后可以快速动作。在此基础上,针对线路末端经高阻单相接地时该元件灵敏度不足的问题,提出了一种选相方案。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的可行性。