基于相电流间相位关联特征的馈线单相接地保护新原理

配电网单相接地故障时，故障馈线上的故障相暂态电流分量包含了所有馈线上非故障相的暂态电流分量，经复小波变换后故障馈线的各相之间形成幅值和相位之间相对关联特征。依据此特征提出了基于组合复小波频带等效相位判据构成单相接地保护新原理。该保护是依据三相暂态电流之间存在相位关联特征,经组合复小波变换提取频带等效相位特征构成保护相位特征判据，并在判据中引入消除坏数据影响的风险系数。大量仿真验证了所提出的保护原理能够准确地判别单相接地故障，具有较高的可靠性和灵敏度，无须整定计算，自适应能力强，适合于非有效接地方式的各种配电网；保护方式可直接融合于间隔单元中，并作用于一次性重合方式，可大大提高供电可靠性。     

新型比率比相式母线保护原理的研究

在1*1/2继路器母线结线方式和其它一些结线方式情况下，当母线内部发生故障时会出现母线的反向电流，一般的相位比较式母线保护将造成拒动；本文介绍一种当母线故障时不受流出电流影响而可靠动作的新型比率比相式母线保护的动作原理，进行理论分析并提出具体的实现方法。     

一种利用小波原理防止差动保护误动的新方法

外部发生短路故障时，由于电流互感器饱和引起的暂态不平衡电流造成的差动保护误动作，是一个值得仔细研究的重要课题。文中提出了一种应用小波变换原理提取和分析故障发生时刻及电流互感器饱和后故障相电流波形与差流波形的暂态特性，有效地防止因电流互感器饱和造成的差动保护误动作的新方法。     

一种新的相间行波距离保护方法

当对端母线上仅有1回进出线时，行波保护确定故障为正方向就可以动作；当对端母线上有2回进出线时，区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度，根据测距结果，行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有3回及以上进出线时，行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离，不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况，文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法，然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析，表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同，据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明，该保护原理正确而且适用于三相故障。     

应用故障暂态特性实现配电网故障选线的新方法

通过研究谐振接地电网中零序信号的暂态特性,建立了零序电流信号频谱能量分布与故障发生时刻、接地点过渡电阻之间的关系。在利用小波包对暂态零序信号进行分解的基础上,给出了能量比因子和暂态因子的定义,提出了基于以上两个因子取值的自适应故障选线方法。该方法充分利用了暂态零序信号中的低频、工频和高频信息,自适应地选择在故障特征最明显的频带中进行选线,对母线和高阻接地故障均有良好的灵敏性和可靠性。理论分析与仿真结果证明所述方法正确、可行,可实现无死区的故障选线。     

检测暂态零模电流相关性的小电流接地故障定位方法

提出了一种利用暂态零模电流的馈线自动化系统小电流接地故障定位新原理:故障点前非故障区段两侧馈线终端装置（FTU）检测到的暂态零模电流波形相似，相关系数接近1;故障区段两侧FTU检测到的暂态零模电流初始极性相反，波形差异很大，相关系数接近0。通过求取相关系数最大值，避免FTU数据采集不同步引起的计算误差。数字仿真与静态模拟实验证明了所提出的故障定位方法是正确、可行的。     

基于暂态信息的小电流接地故障区段定位

提出一种适用于配电系统架空线路的小电流接地故障区段定位新方法。该方法利用故障暂态电压、电流特征频段内分量计算无功功率，根据故障点前后暂态无功功率方向的不同确定故障区段。在故障信息不易获取的检测节点处，提出利用电磁场感应获取故障暂态信息的方法，通过测量架空线路下方垂直地面方向电场获取小电流接地故障暂态电压信息，测量水平方向磁场获取故障暂态电流信息，详细阐述了最佳检测点的计算思路，并以一典型10 kV架空线路为例验证了该方法的可行性。最后阐述了利用该方法实现故障区段定位需要解决的若干关键问题。     

一种高压电网电压行波信号的提取方法

行波信号的有效提取是高压电网行波保护和行波故障定位的前提,针对传统电容式电压互感器不能传变暂态高频信号的缺陷,提出了一种电压行波信号的提取方法。利用电容式电压互感器或电流互感器的套管末屏电容,设计了电压行波提取电路,考查了其频率响应特性。利用EMTDC分别仿真了提取电路对不同频率段、不同故障初始角和不同故障电阻的暂态电压信号提取响应,理论分析和仿真结果表明:该方法能够有效地提取暂态高频信号,正确反映一次侧特定频带的电压行波特征,很好地解决了行波保护或暂态量保护及故障定位中暂态电压行波提取的难题。     

直流牵引系统馈线微机保护装置

直流牵引系统馈线远端非金属性小短路电流故障是直流牵引系统馈线保护的难点。文中阐述了电流变化量保护原理，分析了牵引馈线远端经电阻短路和电弧短路故障电流的变化特征；提出采用电流变化率为启动元件电流增量检测的主保护判据，并针对电弧故障电流变化特征提出电流增量辅助保护判据，两者相结合实现直流牵引系统馈线保护方案；详细分析了不同情况下保护判据的动作特性及整定原则；以该保护方案为基础研制开发了馈线微机保护装置，并通过了保护测试与现场试验。     

一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施

特高压长线路3/2接线侧母线附近区外故障时2个分电流互感器都有可能饱和，使引入2个电流互感器和电流的相量差动保护遇到了较大困难。提出了一种实用抗电流互感器饱和措施，采用低电压启动判据筛选出可能引起电流互感器饱和的3/2接线侧母线附近的区内和区外故障，然后根据短数据窗电流不饱和的特点，采用适当的定值区分3/2接线侧母线附近区内故障差流和区外故障分布电容电流，从而通过闭锁防止区外故障因饱和误动。该方法已在实验样机中得到应用，并成功地通过保护动模试验。     

基于神经网络模型的母线保护

提出了一种基于神经网络模型的母线保护。将母线上各电流互感器的不同特性全部放入到神经网络中，并将从各电流互感器获得的同步采样电流值作为神经网络的输入。依据获得的各个同步采样电流值对神经网络模型参数进行有指导性的自适应学习估计，在不同情况下估计出神经网络模型的最佳模型参数,即形成了一套完整的母线保护神经网络模型。依据这一方法估计出的神经网络模型，可区分不同情况下的母线内部故障和外部故障。     

故障分量提取及故障选相的新方法

提出了一种中低压中性点不接地系统故障分量提取的新算法，该算法既能提取短时的暂态故障分量，也能提取长时间稳定的故障分量，对速断、定时限及过电流保护都适用，可极大地改善延时保护的性能；在此基础上给出了自适应电流保护中系统阻抗准确计算的方法；针对目前利用相电流差故障分量选相存在灵敏度不够高的缺陷，提出了利用相电流之和的故障分量来进行故障选相的高灵敏度选相算法。     

输电线路行波电流采集工频干扰抑制电路研究

输电线路发生故障后将产生向变电站母线传播的高频行波电流,在线监测装置能够在母线处采集和记录到行波故障电流。但在正常情况下,母线中的工频交流信号会干扰行波电流的采集,也会影响行波电流采集的精度。因此,通过研制一种新型工频干扰抑制调理电路,用于滤除输电线路行波电流采集信号中的工频干扰,笔者对该系统设计方案、各功能模块做了分析研究。最后,仿真结果表明该电路具有良好的干扰抑制性。     

Powerformer定子单相接地保护研究

提出一种基于故障分量能量函数的Powerformer定子单相接地保护新原理。不同于传统保护方案需要测量发电机中性点和机端的基波零序电压和3次谐波电压，文中提出的方法利用Powerformer机端处的零序电流和母线处的零序电压，通过分析能量方向检测接地故障，对于发电机区内故障和区外故障具有很好的区分性。MATLAB仿真结果证明，在不同的故障情况下，该方案具有较高的灵敏性和可靠性，能够满足Powerformer的保护要求。     

直流系统短路故障的快速识别与短路保护

提出了利用霍尔传感器测量直流系统回路电流、母线电压，以电流、电压综合判据快速识别直流系统短路故障的方法。采用可控直流断路器替代传统的熔断器法，将交流系统三段式微机电流保护原理应用于直流系统的短路保护，设计了辐射式Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ段直流供电回路，同时为防止在切除故障支路时因Ⅱ，Ⅲ段开关同时拒动，而由Ⅰ段开关切除故障引起的其他供电支路电源消失问题，对Ⅲ段直流供电回路采用了备用开关自投方案，并研制了直流系统三段式微机电流保护装置。分析了该装置的选择性、灵敏性、速动性和可靠性。通过对样机的仿真实验和现场运行，表明了该原理与方法的有效性和实用性。     

基于暂态零序电流比较的小电流接地选线研究

由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，小电流接地故障检测始终没有彻底解决。分析了故障产生的暂态零序电流特征，根据相频特性将频率分为不同区段，论证了所选用的低频区段界限明确且对所有出线零序电压电流均呈容性关系。分析了其中暂态零序电流的分布规律，提出基于暂态零序电流该特定分量幅值极性比较的选线算法。该方法可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。采用该原理的装置已在现场运行，效果良好。     

基于多尺度B样条小波的发电机采样值差动保护

研究表明，发电机内部故障后将产生大量高次谐波电流分量，可被用做继电保护的动作参量。在此基础上，文中提出一种发电机采样值差动保护的新方法，即通过多尺度B样条小波对暂态电流进行分解和重构，得到相应的暂态电流分量，以此判别发电机故障。仿真研究结果表明，新方法具有更高的灵敏度和较强的抗电流互感器饱和能力。     

基于故障相关区域自适应划分的分布式保护新原理

分布式发电（DG）条件下的配电网潮流流向发生了很大变化，传统的配电网保护原理已不再适用于DG系统。结合多DG接入下的配电网部分母线节点可以通过电流量来判断故障方向的特点，提出了一种具有较强自适应性的故障相关区域划分方法，而这种分布式的、缩小上传保护电流数据范围的算法减少了保护数据在信道上排队避让的时间，保护装置只需得到故障相关区域内的故障电流数据即可正确动作，实现了保护的选择性及速动性，降低了对通信系统的依赖性。将 IEC 61850应用在DG系统的继电保护中，可以解决DG的保护与控制系统中的异构性和保护数据异步传输的问题。最后通过实验验证了该算法的快速性。     

基于暂态零模电流近似熵的小电流接地故障定位新方法

提出一种通过计算暂态零模电流近似熵确定小电流接地故障区段的新方法。该方法以故障点两侧暂态零模电流波形差异较大为基础,分别求取沿线各检测点暂态零模电流的近似熵。健全区段两端暂态零模电流近似熵基本相同,其近似熵之比接近1;故障区段两端暂态零模电流近似熵差异大,其近似熵之比（数值小的与数值大的之比）最小,利用此特征可以确定故障区段。该方法数据传输量小,各检测点不需要精确时间同步。最后通过仿真和现场试验验证了该方法的正确性。     

两相电流互感器配电网零序电流构造方法

中性点非直接接地配电网大多只安装A，C两相电流互感器（TA），而现有单相接地故障选线方法基本都以零序电流为基础实现。如何在两相TA配电网中准确检测并隔离接地故障线路，成为长期困扰实际运行的技术难题。通过对暂态电流的频域和时域分析，找出B相暂态电流与A，C相暂态电流的对应关系，提出在A相和C相接地时由A相和C相暂态电流构造B相暂态电流，进而得到较精确零序电流的方法。通过大量仿真实验验证了所提出的构造方法的正确性。零序电流的成功构造为实现两相TA配电网单相接地故障选线提供了基础。