基于行波波头瞬时频率的输电线路故障无通道全线速动行波保护

提出一种利用区内外初始行波信号的频率差异来区分内外部故障的快速保护原理。首先,详细分析母线杂散电容和阻波器对故障行波的影响;然后,对初始电流行波进行希尔伯特变换（HHT变换）得到各频段的时频图,提取初始电流行波突变点频率,利用行波波头瞬时频率差异作为判据区分内外部故障。理论分析和仿真结果表明,该方法动作快,不易受故障类型、故障角度和故障接地电阻的影响,不存在保护死区,是一种简单有效的高压线路保护方法。     

输电线路单端暂态量保护在全数字变电站中的应用

根据超高压线路发生区内、外故障时的暂态电流行波中高频分量的含量的差异,利用多分辨形态梯度来检测、放大这一差异,构成了一种全数字变电站中利用单端故障暂态电流的超高速保护新原理。仿真试验证明:该原理能在线路发生不同位置、不同过渡电阻、不同初始角等情况下的故障时准确、快速地放大并提取这种差异。     

基于数学形态学的暂态行波方向保护方案

在分析暂态行波电流和电压的特征关系基础上,利用数学形态学在检测信号奇异性的优越性,根据其初始波头极性对线路的区内、区外故障做出准确、快速的判断,提出了一种基于数学形态学的暂态行波方向保护方案。采用ATP对各种故障所做的仿真计算验证了所提出的保护原理的正确性和有效性。     

基于单端行波法的配电网混合线路波头组合式故障测距方法

由于城市土地资源紧缺,及受周围建筑物的影响,如今城市输电线路大多采用地下电缆线路,导致了架空线-电缆混合线路的大量出现。针对110 kV及以下电压等级的中低压架空线-电缆混合线路,提出了基于单端行波法的配电网混合线路故障测距方法。利用混合线路行波的折反射波过程,对故障电流信号进行经验模态分解及波头相关性分析,进行初步故障测距;并利用波头组合式匹配方法,实现混合线路最终故障测距。最后利用故障电压信号对故障测距结果进一步验证,以提高利用电流行波信号测距的准确性。仿真结果表明,所提出的配电网混合线路行波故障测距方法实用,测距成本低,能够准确测量出故障位置。     

基于布点优化方法的配电网多端行波故障定位分析

为减少配电网中行波检测装置安装数量以节约成本，并对传统的在配电网线路末端安装行波检测装置的方法加以改进。通过在线路末端安装备用行波检测装置，采取多测点配合的双端行波测距方法对故障点进行定位。当故障发生在线路末端附近时，若此线路末端的行波检测装置记录的初始行波到达时刻发生错误时，利用备用行波检测装置配合单端零线模时差法判断并校正故障点位，同时对树状配电网的所有线路进行故障定位。通过在MATLAB/Simulink软件中搭建10 kV树状配电网络进行仿真实验，实验结果表明：本文提出的方法能够准确定位故障位置，并能对错误的故障点位置进行校正。     

利用超定方程组的行波故障定位新方法

针对行波速度参数具有一定不确定性,而对行波故障测距结果带来一定误差影响的问题,提出利用超定方程来消除波速影响的输电线路双端行波故障测距方法。测量故障到达输电线路两端的初始行波,以及对端初始反射故障行波到达本端、本端初始反射行波到达对端母线的时间,通过时间和线路长度参数构建超定方程组,通过求解消除波速的影响。仿真结果表明,该方法不受行波波速、故障距离与接地电阻的影响,相较于传统行波测距方法有更高的准确性和可靠性。     

基于行波理论的电力线路绝缘故障预警系统

电力线路绝缘故障发生频繁,危害严重,目前国内外对线路绝缘故障大多采取被动的检修和预防,无法实现提前预警。针对电力线路绝缘水平监测的技术难题,以精确故障行波定位技术为基础,提出电力线路轻微故障检测和预警方法,设计电力线路绝缘故障预警系统。通过检测输电线路上电压行波的变化,辨识线路绝缘老化、闪络和高阻接地等绝缘故障,并利用双端行波定位原理进行初始闪络定位,实现绝缘故障预警。实验结果表明,预警系统灵敏性高,能准确预判线路绝缘子绝缘性能。     

基于小波变换的超高压非对称T型线路故障保护方案

描述了一种利用小波变换对T型线路进行快速保护的方案,保护单元使用各支路经同步化后的三相电压电流,使用小波变换提取故障电压电流频带中的暂态高频分量,进行故障检测与类型判别。建立了非对称T型线路仿真模型,针对不同故障位置、故障类型、故障初始角和故障过渡电阻进行仿真验证。结果表明,该方案快速,准确。     

一种关键线路和重要保护辨识的新方法

提出了一种基于连锁故障模型和风险理论对系统中关键线路和重要保护的辨识方法。该方法首先利用Markov状态空间理论建立了计及继电保护装置动作逻辑的初始状态概率模型,从而得到连锁故障初始阶段的系统状态。然后,建立了基于实时运行条件下的线路、发电机和负荷的可靠性模型来模拟后继故障。最后,利用风险理论对线路和线路保护进行风险辨识。算例仿真结果验证了算法的正确性和可行性。     

铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析

10 kV铁路自闭/贯通线路多采用中性点非有效接地方式，供电臂长、沿线环境恶劣，故障（特别是小电流接地故障）频繁发生、故障位置不易查找.为了解决自闭/贯通线路故障自动定位问题，分析了自闭/贯通线路电气结构的特殊性，以行波理论为基础研究了接地故障和相间短路故障产生的暂态电压、电流行波特征，发现接地故障和相间短路故障都存在参数比较稳定的行波线模分量.详细分析了行波在不同结构线路末端的反射规律以及行波在不同线路结构中的传播规律，分析结果为行波测距原理应用到自闭/贯通线路故障定位的研究提供了理论基础.     

电网故障行波传感器研究及测试

传统的电容式电压互感器在高频段不具良好的响应特性,不能满足电压行波测量的相关要求,电压行波故障定位法的发展也因此受到一定限制。该文基于Rogowski线圈原理设计穿芯式行波传感器,其通过测量电容式电压互感器(CVT)的入地电流行波来检测线路电压行波,能有效传变线路电压行波信号,无需高速采集系统,可应用于电压行波故障定位装置。该文实验测试穿芯式行波传感器的传输特性,包括频率响应特性、高频暂态行波信号响应特性、工频特性、耐压特性以及抗干扰特性。实验结果表明:该传感器能有效传递10 kHz^2 MHz频率范围内的行波信号,从而防止接地线泄漏工频电流信号传递到二次侧,避免后续装置误动。     

基于组合行波测距原理的T型线路测距方法

为解决带T型支路的混合输电线路故障测距问题,结合故障行波在带T型支路输电线路中的传播特性,提出一种基于组合行波测距原理的T型输电线路故障测距方法。首先通过双端测距原理判断故障所在区间,然后利用单端测距原理得到故障距离。与传统T型支路故障测距方法主要适用于单一架空线路相比,该方法适用于带有T型支路的混合输电线路,可进一步提高测距精度。电力系统计算机辅助设计软件(Power Systems Computer Aided Design, PSCAD)仿真验证了该方法的有效性和实用性,满足对故障测距精度的要求,能够简单有效、准确可靠的得出测距结果。     

电缆-架空线混合线路故障行波定位及自适应重合闸控制

提出一种基于预值查表故障搜索算法的混合线路双端行波故障定位方法．基于各个电缆一架空线连接点产生的行波到达线路两端的时间差建立故障区段预置表,利用故障时初始行波波头到达线路两端的时间差查表搜索故障区段,根据故障区段进行重合闸控制,如果故障在电缆上则闭锁重合闸,反之,则开放重合闸;并根据双端行波定位公式计算出故障点位置．EMTP仿真结果表明,提出的行波定位方法可准确定位故障点位置,误差小于50m,且不受故障点位置、故障类型及过渡电阻的影响,可精确实现重合闸,具有较强的实用性．     

配电网故障定位实用化研究

从实用化的角度出发,针对配电网自身的特点,提出了利用C型行波原理进行配电网故障定位的方法。该方法不利用故障发生时自身产生的行波信号,而是在故障后在故障线路首端离线注入高压脉冲信号,采集线路首端的行波信号,通过分析行波的特征,从而实现故障定位。针对分析行波信号时存在的难点,提出了解决办法。设计了故障定位实现流程。对现场实验进行了详细分析。证明了该方法的可行性。     

架空-电缆混合线路双端行波故障测距算法

配电线路发生故障时,及时准确的故障点定位对于保障电力系统的安全可靠性至关重要.利用基于时间中点的双端行波故障测距算法,解决了传统双端行波测距不适于波速不连续的架空-电缆混合配电线路的问题,实现了架空-电缆混合配电线路的故障定位.     

基于行波波速在线测量的输电线路故障测距算法研究

基于行波的输电线路双端测距算法只用到到达故障线路两侧母线的第一个故障初始行波波头,其可靠性较高.但行波波速对其定位精度存在一定的影响.实际的波速受到线路参数频变及地理位置、气候等诸多因素的影响.本文提出一种在线测量行波波速的方法,以此为基础提出一种新型双端测距算法.大量仿真表明与常规双端行波测距算法相比较,该算法测距精度更高.     

基于测量波阻抗的同杆双回输电线路故障识别

为提高行波保护在同杆双回输电线路上的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的测量波阻抗比率制动故障识别算法. 利用S变换获取母线电压与线路电流的初始行波相量,据此计算线路测量波阻抗,给出和波阻抗与差波阻抗概念,引入综合和波阻抗和综合差波阻抗. 理论分析表明：当发生区内故障时,综合和波阻抗小于综合差波阻抗;当发生区外故障时,综合和波阻抗远大于综合差波阻抗. 引入比率制动系数,将综合和波阻抗作为制动量,综合差波阻抗作为动作量,建立比率制动保护判据进行区内、外故障识别. 大量仿真结果表明,该算法判据简单,性能可靠,动作灵敏、迅速,基本不受故障初始角、故障类型、过渡电阻、噪声干扰等因素影响.     

小波理论与行波理论在供电线路上的应用

介绍了行波在输电线路上的理论计算方法和传输特性,并结合实际提出了波阻抗和波速的简易测量方法,同时给出了小波变换的基本理论及小波基函数的选择依据.在此基础上,从故障测距、故障性质判断和继电保护三个方面提出了将行波理论与小波变换理论相结合在输电线路上的具体运用,该方法能够实现故障的精准定位,故障特征提取以及提高继电保护的灵敏性.     

基于HHT能量谱的行波保护方法

为了克服行波信号分析中的基函数选择问题,利用Hilbert-Huang（HHT）变换得到HHT能量谱,利用阻波器两端能量谱的差别来区分内、外部故障。区外故障时,线路两端检测到的初始行波波头经过阻波器的数目不同,两端的HHT能量谱相差很大;区内故障时,线路两端检测到的初始行波波头都只经过1个阻波器,两端行波波头的能量谱相差很小,利用此差异来构造行波保护.仿真结果表明,该方法能可靠动作,是一种简单有效的行波保护方法.