一种基于部分Hausdorff距离的励磁涌流识别新方法

变电站的电磁环境较为复杂,二次设备可能受到电磁干扰等不利因素影响而产生异常数据,进而导致保护误动。传统的变压器励磁涌流识别方法并没有考虑到异常数据干扰对保护的影响。分析异常数据对不同识别方法造成的影响,可以得知现有的励磁涌流识别方法在保护用数据受到异常干扰时,可能会导致保护动作速度变慢甚至保护误动。为解决这一问题,提出了一种基于波形相似度识别的励磁涌流快速识别方法,通过对比差动电流和正弦信号的波形相似度以区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够快速有效识别励磁涌流,在一定程度上能够不受异常数据的影响。     

励磁涌流波形密度系数鉴别算法

针对变压器差动保护在识别内部故障电流与励磁涌流时的可靠性不高这一问题,提出了基于变压器差流波形密度系数的励磁涌流鉴别算法。利用励磁涌流与故障电流具有不同的正弦相关系数的特点,提出波形密度系数的概念,通过比较变压器各工况下的波形密度系数,理论上可准确识别励磁涌流和故障电流。进一步通过建立仿真模型和实际变压器合闸录波数据进行验证所提算法的可行性和快速性。研究表明,该算法具有判据简单、自带滤波效果、不受非周期分量影响的特点,且能无延时地准确判别励磁涌流与内部故障电流。     

基于复合波形识别算法的“飞点”检测和还原方案研究

智能变电站以全站信息的数字化为基本要求,利用数字采样代替传统的模拟采样,采样装置数量大大增加。站域保护对数字采样的可靠性提出了更高要求,而SV(采样值)中存在大幅值"飞点"(数据异常点)是引起保护误动的主要原因。在深入研究"飞点"产生原因及其特征的基础上,提出一种基于复合波形识别算法的"飞点"检测和还原方案:采用基于积分型波形对称法和导数型波形识别法的复合波形识别算法,利用标准正弦波窗的概念,能迅速、准确地识别"飞点"数据。另外,根据正弦恢复算法可对"飞点"数据进行修复,无需闭锁判据即可保证保护的可靠性。通过建立PSCAD仿真模型,模拟单个"飞点"和连续"飞点"的正常运行和短路故障时波形,验证了所提"飞点"识别及修复方案的可靠性。仿真结果证明,保护装置动作正常,不会发生误动、拒动。     

利用行波波形改进编辑距离的柔性直流输电线路后备保护方案

针对行波主保护在低信噪比、高过渡电阻情况下保护方案失效的问题，该文提出一种利用小波阈值降噪和改进编辑距离算法的直流输电线路后备保护方案。根据噪声信号与故障信号小波系数差异较大的特性，采用小波降噪方法对故障行波信号进行降噪预处理。区外故障时线路两侧行波波形相似度较高，区内故障时相似度较低。根据此特性，提出一种改进的编辑距离算法，克服数据不同步和异常值的影响，实现线路两侧故障行波波形相似度的精确计算，建立故障识别判据。仿真实验结果表明，该算法能够准确地识别区内外故障，相较于原始的编辑距离算法和不同双端保护方案，具有更强的抗噪声干扰和耐受过渡电阻能力。     

基于非饱和区波形正弦度的涌流识别算法研究

提出了一种基于波形正弦度的改进算法来识别变压器励磁涌流和故障电流。该方法通过比较动态差流短数据窗波形覆盖面积的大小,来确定短路故障或励磁涌流下变压器的差流非饱和区短窗波形,并计算该短窗差流波形的非正弦度来识别励磁涌流和故障电流。理论分析及仿真实验表明该涌流识别方法在带故障空载合闸及变压器运行中发生故障时,能够正确开放纵差保护;在正常空载合闸时,能可靠闭锁纵差保护。     

基于非饱和区波形正弦度的涌流识别算法研究

提出了一种基于波形正弦度的改进算法来识别变压器励磁涌流和故障电流.该方法通过比较动态差流短数据窗波形覆盖面积的大小,来确定短路故障或励磁涌流下变压器的差流非饱和区短窗波形,并计算该短窗差流波形的非正弦度来识别励磁涌流和故障电流.理论分析及仿真实验表明该涌流识别方法在带故障空载合闸及变压器运行中发生故障时,能够正确开放纵差保护;在正常空载合闸时,能可靠闭锁纵差保护.     

一种浪涌电流的飞点检测算法

电力系统中普遍存在的浪涌冲击会导致继电保护设备采样中出现飞点数据,继而引发保护设备误动作。常规的飞点检测算法主要适用于智能变电站SV(采样值)模式,对于1.2 kHz采样率、采样回路有RC低通的模式,无法可靠识别该类飞点波形。对浪涌电流的不同异常波形及故障波形进行仿真分析,提出了一种新的飞点检测算法。该算法既能可靠识别浪涌电流的飞点特征,避免飞点干扰造成继电保护设备误动作,又能在发生故障时可靠快速开放继电保护设备正确动作。     

电压暂降源异质堆叠集成学习识别法

电压暂降源分类识别存在可获得信息不完备的问题。针对现有单一识别法弱学习特点和组合识别法一致性强的问题,提出一种基于异质堆叠集成学习的暂降源识别方法,提升识别模型的泛化能力和鲁棒性。把线路故障分为普通故障和雷击故障,以10类单一电压暂降源的识别为目标,选取9个表征特征差异的波形统计参数,构建27维识别特征向量。引入堆叠集成算法,以5种差异性强的单一识别法为基分类器,用随机森林法作元分类器,建立异质堆叠集成识别模型。通过PSCAD仿真数据和实测数据验证,并与现有6种识别法比较,结果表明,该方法识别精度高,噪声鲁棒性良好,具有良好的工程实用性。     

输电线路雷击故障的综合识别研究

输电线路发生非故障雷击时可能导致行波测距装置误动,为提高测距装置动作的可靠性,提出一种雷击故障的综合识别方法。首先搭建220 kV输电线路仿真模型;然后分析非故障雷击、雷击故障和短路时的暂态电流在时域上的波形特征和频域上的能量分布规律,分别构造了非故障雷击识别判据和故障类型识别判据;最后,通过仿真验证了该方法的正确性和可靠性。     

模型识别用于继电保护的理论初探

通过对被保护元件的区内、区外故障分析,分别建立区内故障模型及区外故障模型,采用时域中短数据窗,分别计算故障实测信号与两种模型的匹配程度,判别内、外部故障,从而构成模型识别的保护新原理。物理分析指出,对与实测故障信号相匹配的故障模型,计算出的模型方程系数由真实元件参数所决定,唯一稳恒,其模型误差恒为零;对不匹配的故障模型,计算出的模型系数没有物理意义,模型误差很大且非平稳波动。数学分析指出,与实测故障信号相匹配的故障模型方程恒成立,模型误差为零;不匹配的故障模型的方程系数则是频率相关的,模型误差很大。ATP仿真实验进一步证明了上述分析结果,利用故障暂态过程中的全频域信息可以实现基于模型识别的保护,该原理可靠性高、动作速度快。     

架空线-电缆混合线路故障行波信号识别的研究

针对架空-电缆混合线路中的高阻瞬时接地故障和架空线路雷击故障,提出采用电流故障行波的2个特征频带中的频谱能量比和波形系数来有效区分雷击非故障与雷击故障、高阻弧光接地故障的思想。利用电磁暂态软件建立仿真模型对架空-电缆混合线路的各种雷击情况进行了仿真,并且对故障行波信号进行了识别研究。仿真结果表明,采用的雷击识别方法可以有效识别不同类型的故障。     

模型识别用于继电保护的理论初探

通过对被保护元件的区内、区外故障分析,分别建立区内故障模型及区外故障模型,采用时域中短数据窗,分别计算故障实测信号与两种模型的匹配程度,判别内、外部故障,从而构成模型识别的保护新原理.物理分析指出,对与实测故障信号相匹配的故障模型,计算出的模型方程系数由真实元件参数所决定,唯一稳恒,其模型误差恒为零;对不匹配的故障模型,计算出的模型系数没有物理意义,模型误差很大且非平稳波动.数学分析指出,与实测故障信号相匹配的故障模型方程恒成立,模型误差为零;不匹配的故障模型的方程系数则是频率相关的,模型误差很大.ATP仿真实验进一步证明了上述分析结果,利用故障暂态过程中的全频域信息可以实现基于模型识别的保护,该原理可靠性高、动作速度快.     

基于Bhattacharyya距离算法的线路纵联保护新判据EI北大核心CSCD

根据不同类型故障下的输电线路两侧电流波形特点,从实用化角度考虑,结合Bhattacharyya距离算法,提出了基于Bhattacharyya距离算法的线路纵联保护新判据。通过仿真实验分析了该判据的动作特性和灵敏度等问题。仿真结果表明,利用Bhattacharyya系数进行线路两侧电流波形相似度比较的纵联保护,原理简单,可靠性和灵敏度高,能快速有效识别输电线路中出现的各类故障,并在区外故障引起某侧电流互感器饱和而导致波形缺失以及波形采样异常时能够可靠闭锁,具有很强的抗干扰性。     

基于Bhattacharyya距离算法的线路纵联保护新判据

根据不同类型故障下的输电线路两侧电流波形特点,从实用化角度考虑,结合Bhattacharyya距离算法,提出了基于Bhattacharyya距离算法的线路纵联保护新判据。通过仿真实验分析了该判据的动作特性和灵敏度等问题。仿真结果表明,利用Bhattacharyya系数进行线路两侧电流波形相似度比较的纵联保护,原理简单,可靠性和灵敏度高,能快速有效识别输电线路中出现的各类故障,并在区外故障引起某侧电流互感器饱和而导致波形缺失以及波形采样异常时能够可靠闭锁,具有很强的抗干扰性。     

智能变电站中励磁涌流制动功能的现场测试方法

提出了应用于智能变电站中主变保护励磁涌流制动功能的一种现场测试方法,介绍了测试系统的各装置功能及整体实施方案。该测试方法运用电力系统数字仿真软件DDRTS作为测试系统主机,通过研究变压器励磁涌流产生的机理以及波形特征,在DDRTS中搭建了变压器仿真测试励磁涌流模型,将仿真数据实时同步传输给现场主变高中低三侧的采样合并单元,通过现场主变保护的动作情况与故障录波验证了该测试方法的可实施性。     

基于BP-AdaBoost的电压暂降源识别方法

电压暂降源的准确识别对治理电压暂降问题和改善电能质量至关重要。提出了一种基于BPAdaBoost网络的电压暂降源识别方法。通过直接提取原始波形的时域特征和经S变换后的时频域特征,构建识别特征向量。针对单一分类器的分类精度和过拟合等不足,采用AdaBoost算法进行集成优化为强分类器。选取BP神经网络作为基础分类器,通过大量数据训练得出最强网络参数,得到BP-AdaBoost暂降源识别模型。应用仿真数据和实测数据验证了所提暂降源识别模型的有效性,证明所提方法识别精度高,具有工业应用前景。     

低压串联故障电弧的识别方法

以低压串联故障电弧为研究对象,采集了几种常见用电设备单独及混合运行时的电流波形,采用Matlab软件对电流波形进行离散傅里叶变换（DFT）,提出了基于谐波分量相对变化系数的低压串联故障电弧识别方法。仿真结果表明,设计方法能有效识别故障电弧的发生,为故障电弧断路器的研究提供参考。     

基于波形相似度因子的双馈风电场送出线路单相接地保护

提出了一种基于波形相似度因子的双馈风电场送出线路单相接地保护方法。推导出电网故障下的风力发电机端口短路电流表达式,分析风电送出线路故障后故障电流的暂态特性。在此基础上,建立了风电送出系统的0模瞬时值模型。然后,利用区内外故障时模型差异特征构造0模电压波形相似度因子,进行故障定位。最后,通过仿真验证了该方法在各种单相接地故障情况下,均能正确识别区内外故障,不受过渡电阻和频率偏移影响。     

输电线路雷击与故障的积分识别方法

针对雷击输电线路产生的暂态信号对行波保护的干扰,提出了一种雷击干扰与短路故障的积分识别方法。在详细分析雷击线路未造成故障、雷击造成故障和短路故障的暂态波形特征的基础上,构建综合识别判据。利用线路扰动后较短的时间内非故障雷击的波形对称性和故障时的波形单调性,分别对时间轴上方和下方的暂态电流波形进行积分运算。其一,根据二者的相对比值大小构成识别故障与非故障性雷击的主判据;其二,利用两个积分值的差构建辅助判据,以提高故障性雷击和非故障性雷击识别的可靠性。EMTDC仿真结果验证了所提积分识别判据的有效性和正确性。     

基于电流波形曲率的短路故障快速识别方法

随着电力系统的迅速发展,短路电流超标已经成为突出问题.故障电流限制器(fault current limiter,FCL)可以在不改变电网潮流分布的情况下限制短路电流,具有良好的应用前景.如何快速准确地识别出短路故障是故障电流限制器使用效果的关键因素之一.针对短路故障发生时线路电流会发生突变这一特性,提出了一种采用线路电流波形曲率对故障电流快速识别的方法.用PSCAD仿真软件建立了华东500 kV电网故障电流限制器等值系统.在该等值系统上对基于线路电流波形曲率的故障信号快速识别方法进行了研究.结果表明该方法对短路电流突变特性有识别能力且对识别速度有提高作用.最后通过伊敏-冯屯可控串补工程现场故障录波数据验证了上述结论.