基于故障电流传播特性的高压直流输电线路单端保护方案

针对高压直流输电线路现有行波保护故障识别准确率不高、耐过渡电阻能力不强等问题,提出一种基于故障电流传播特性的单端保护方案。基于高压直流输电系统的等效电路,分别分析故障电流从换流侧到线路、从线路到换流侧以及在线路上的传播特性,进而分析不同位置发生故障时整流站线路边界两侧故障电流特征的差异性。基于此,利用特征频段电流构造区内、区外故障的识别判据,设计直流线路单端保护方案。基于PSCAD/EMTDC软件的仿真结果表明,所提保护方案能够准确识别区内、外故障,且具有良好的耐过渡电阻及抗噪声干扰能力。     

输电线路故障开断暂态行波的传播特性研究

利用断路器开断输电线路故障时所产生的暂态行波来实现故障测距,且不受来自故障线路对端不连续点反射波的影响。分析了输电线路故障开断暂态行波的产生机制和传播特性,为进一步利用暂态行波实现单端故障测距奠定了理论基础。     

输电线路故障特性鉴定设备

该设备能连续查明故障,以改进的方式估算故障系统的原因。同时运用电压电流数据。每条线端的系数,能解决电路均衡问题。     

基于改进方向电流法的特高压直流输电线路故障识别

可靠、精准地识别特高压直流输电系统故障是区内、外保护动作的基础，对整个直流输电系统安全可靠运行具有决定性意义。基于贝瑞隆分布参数模型，以方向电流法为基础引入暂态能量偏离度（暂态值与正常值之比）共同构成故障识别判据，提出一种可准确辨识特高压直流输电整流侧出口故障、直流线路故障和逆变侧出口故障的方法。该识别方法对直流线路通信通道要求低、耐过渡电阻能力强、对采样频率的要求不高。通过在PSCAD中搭建±800 kV直流输电模型并结合Matlab仿真结果表明，该方法可实现直流输电系统故障的准确辨识，且能实现故障选极，具有一定的实际工程价值。     

基于行波电流暂态特性的输电线路故障原因辨识

为了降低线路跳闸率有必要进行输电线路故障原因辨识。通过对输电线路雷击和非雷击故障行波电流的电磁暂态特征进行研究,提出利用波尾时间差异作为判断条件来进行雷击和非雷击故障辨识的方法;同时,针对故障行波的衰减和畸变,提出以分布式监测技术监测暂态行波电流,以实现输电线路故障原因的准确辨识。     

基于电流故障分量特征和随机森林的输电线路故障类型识别

为提高输电线路故障选相的精确性,提出了一种基于电流故障分量特征结合随机森林的输电线路故障类型识别新方法.分别在多个短时序列下计算三相电流故障分量能量相对熵与零序电流故障分量能量和,并按特定顺序把在各短时序列下计算得到的结果组成特征样本向量,以表征输电线路故障类型特征.建立随机森林智能故障类型识别模型,并利用故障特征样本...     

混合三端直流输电系统线路故障特性及故障电流抑制策略

文中研究了混合三端直流输电系统的直流故障特性及故障电流抑制策略.此系统送端为电网换相换流器(line commutated converter)、受端为混合型模块化多电平换流器(hybrid modular multilevel converter).首先介绍了混合三端直流输电系统拓扑以及控制策略,随后针对不同故障点,...     

基于GPRS技术的架空输电线路故障在线监测系统

介绍了架空输电线路在线监测系统结构、功能以及在长春供电公司应用的情况,表明该系统能在故障后5 min内准确发回故障点测试信息,并在监控中心的监控画面上给出故障的种类和具体位置,同时将该信息以短消息等方式发送到相关人员手机上,维修人员因此能够迅速地赶赴现场,快速消除故障隐患。应用该系统后提高了工作效率,缩短了停电时间。     

基于GSM网络的输电线路故障在线监测系统

为克服根据行波传播理论考虑线路结构特点等进行检测和信号分析的传统输电线路故障定位方法易受线路具体情况和信号传播衰减、干扰的缺点,提出了基于GSM无线通信网络建立的输电线路故障监测系统。这种系统采用自制的电流传感器直接监测线路铁塔上流过的故障电流,经信号处理和识别后,通过GSM网络以短消息方式进行数据的无线通讯,以监测、定位输电线路故障。实验室冲击电流和工频放电实验证明自制电流传感器在0～500A的工频电流和0～2kA的冲击电流作用下,传感器和测量回路的误差均<±3%。开发的检测系统经过测试线路上试运行,证实了其可行性和运行稳定性。     

输电线路故障定位中电弧特性的应用分析

基于麦也尔方程,对故障电弧的动态特性进行了仿真分析,结果表明故障电弧在零区内表现为丰富的故障特征, 可以利用其实现精确故障定位。仿真计算表明,考虑故障电弧特性可大大提高输电线路故障定位的准确度。     

输电线路突变量电流差动继电器

为提高突变量差动保护的性能,提出了全新的突变量差动保护方案,包括纯电流突变量差动继电器、不灵敏电流突变量差动继电器、灵敏电流突变量差动继电器和突变量零序电流差动继电器。该保护方案中利用递推傅里叶算法计算突变量,随故障后数据窗的移动自适应修改动作特性,提高继电器的动作速度;在制动量中引入灵敏系数,实时修正动作特性,提高区外短路时保护的可靠性和区内故障时的灵敏度;针对弱馈线路,设计了一种突变量差动阻抗继电器来开放突变量电流差动继电器。方案中的4个突变量继电器,在动作时间上形成了良好的反时限特性。动模试验结果表明本方案动作迅速,不受电压互感器(voltage transformer,VT)断线影响,且耐过渡电阻能力强。     

基于正序电流故障分量的输电线路故障检测

高压输电系统中传统后备保护定值整定困难,灵敏度易受到高阻接地、潮流转移等影响。文中提出了一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测算法。采用线路两端正序电流故障分量的矢量和幅值与矢量差幅值的比值作为线路的故障判断量,给出严格的公式推导,建立了故障检测的判据。理论分析了线路的故障判断量的分布特性,与本线路阻抗、两端背侧的系统等效阻抗、故障点位置的关系,证明了其与过渡电阻无关。在系统发生振荡时,将求解的故障定位值作为辅助判据。IEEE 39节点系统仿真实验表明,各类故障发生时所提算法均能够正确检测故障线路且不受故障位置、过渡电阻等影响,在非全相运行、负荷潮流转移时也能检测出故障线路,对两端数据的同步性要求不高。     

平行双回线路故障分量电流平衡保护研究

传统的平行双回线路电流平衡保护存在灵敏度低、受过渡电阻影响大等缺点,难以满足高压平行双回线路的要求。该文给出了基于故障分量的电流平衡保护启动判据和选线判据。利用叠加原理和六序故障分量法分析了过渡电阻对选线判据的影响,给出了各种故障情况下两回线故障相故障分量电流幅值之比的表达式。给出了相继动作区故障时的电流平衡保护方案。理论分析和EMTP仿真表明,基于故障分量的选线判据几乎不受过渡电阻和负荷电流的影响,灵敏度得到了提高,可直接应用于目前微机保护装置。     

基于电流暂态量的多端柔直输电线路故障辨识

针对多端柔性直流电网易发生直流侧线路故障的问题,提出一种基于电流暂态量的故障辨识方法.简化故障等效电路,计算得出区内故障时的电流波动幅值远大于区外;分析比较正向、反向故障瞬间限流电抗器的压降值,构成兼有方向性的故障线路判断;利用解耦矩阵解耦电流来消除极间电流耦合特性的影响,计算正负极电流突变总量的比值实现故障极的判别....     

基于负序电流的同杆多回线故障测距方法

多回线路之间存在的线间零序互阻抗使得多回线发生单回线不对称故障的测距变得困难。为此,充分分析了多回线上发生单回线不对称故障时负序网络的特点,并通过网络拓扑的等效变换,计算出各回线上负序电流的表达式,进一步得到回线间的负序电流比值。研究发现,回线间的负序电流比值是只和故障位置相关的一次函数,利用此关系以及实测的各回线负序电流值,建立一次方程,便可准确计算出单回线不对称故障的故障位置。该算法不受过渡电阻的影响,各类故障测距公式统一,简便易行,可以应用于多回线上单回线非对称故障时的测距,仿真验证表明其效果良好。     

三端线路差动保护中全电流差动判据的研究

通过对三端线路相对于二端线路特殊性的分析,并结合差动保护灵敏度的计算,得出了影响差动保护灵敏度的主要原因是穿越性电流。在当前故障分量判据还无法代替全电流判据的情况下,寻找一种有效消除穿越性电流影响的全电流判据,分析了全电流判据的可能组成方式后,得到了2个新的差动判据。经过对区内故障灵敏度及区外故障安全性的评价,得出了新判据2与原判据结合将有利于消除穿越性电流所带来影响的结论。     

基于单端电流的双回线时域故障定位方法

提出一种用单端电流实现双回线故障定位的时域方法。双回线能够分解为同向网和环流网，由于环流网是故障分量网络，且两端母线处电压为零，所以在环流网中，用单端电流量只能真实地计算出本端到故障点间的沿线电压分布和电流分布，而用某点的计算电压分布作为激励，并考虑到对端电压恒为零的条件，可以算出该点对对端线路的注入电流。在已知线路任意点的左右侧注入电流的情况下，可以根据故障点边界条件搜索出故障点。仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。     

基于电压和电流突变量的高压直流输电线路保护原理

在对高压直流输电线路区内、外故障和雷击等暂态过程研究的基础上,提出了一种基于电压、电流突变量变化特征的高压直流输电线路主保护原理。该原理对两极线路同侧保护安装处测得的电压突变量幅值的比值设定阈值,选出故障极;利用故障线路两端电流突变量的极性在线路保护区内故障时相异、在区外故障时相同,区分线路上保护区内和区外故障。PSCAD/EMTDC软件对实际高压直流输电系统的仿真结果表明,该保护原理在双极两端中性点接地方式下能够快速判别故障极和区分线路上保护区内、外故障,可靠排除雷击干扰,在故障性雷击和高阻抗接地时准确动作,并适用于一极降压和一极全压运行、功率反送、一极停电检修及单极金属回线运行方式等。采样频率在10～100kHz范围内时可满足保护判据计算要求。