论突变量距离继电器

首次对各种类型的突变量距离继电器的性能进行全面分析比较，提出统一的动作判据，并对反应于补偿电压的方向元件的性能进行了较深入探讨。     

六相输电线路的纵联方向保护方案

在典型的六相输电系统中，半正序、半零序和半负序故障分量不受系统阻抗变化的影响。文中提出了基于上述3种故障序分量的方向保护判据，并且将其综合在一起，构成了一种适用于六相输电线路的纵联方向保护方案。该方案能够根据故障的特性自动选择方向判据，并且能够反映除六相短路以外的所有故障。补充正序突变量判据以后，该方案能够判别六相短路故障。EMTDC仿真结果表明，该纵联方向保护方案不受系统阻抗和故障点过渡电阻的影响，原理简单、可靠，动作速度快。     

小波变换在全线相继速动保护中的应用

在线路距离保护Ⅱ段范围发生故障时，利用对侧开关跳闸时序电流的突变量加速本侧保护的跳闸，改善了保护的性能。这一相继速动原理曾在微机线路保护中得到应用，但在某些系统参数和故障类型下序电流的工频突变量微弱，判据灵敏度不足。文中提出了用双正交小波变换检测突变量的方法，以解决利用序电流作为突变量存在死区的问题。     

基于小矢量的快速距离保护新算法

衰减的直流分量和非整次谐波对基于线路相量方程的比相式距离保护原理有较大影响。不同于传统上滤除的做法，文中将它们作为有用的电气量和工频量一起构成保护判据。在此基础上为提高保护的动作速度,利用线路的小矢量方程，定义了操作电压小矢量，通过直接比较操作电压和极化电压小矢量相位的方法构成保护判据。EMTP仿真表明，该算法具有不受衰减直流分量和非整次谐波影响的特点，而且对高频暂态量也有很好的抑制作用。     

输电线路单相自动重合闸中电压判据的修正

分析了区分输电线路瞬时性与永久性故障的电压判据、补偿电压判据及组合补偿判据成立的条件，指出其存在的缺陷，提出了修正电压判据。该判据区分瞬时性和永久性故障正确率高，且有简单、易行的特点，不仅适用于短线，而且适用于重负荷长线和带并联电抗器的线路。已有的试验数据表明，该判据是有效的。     

长洲水利枢纽发电机选择性定子接地保护设计

介绍了长洲水利枢纽发电机选择性定子接地保护方案设计及试验情况,该保护方案由零序方向元件和中性点零序电压元件共同构成,采用中性点零序电压元件作为动作判据,零序方向元件作为开放辅助判据,现场模拟试验结果证明了该方案的成功.     

基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理

提出了一种基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理。该原理分别提取线路两端保护安装处的故障分量进行阻抗计算，然后利用这2个阻抗之差构成阻抗差动判据。该原理无需进行采样数据同步处理，耐受电容电流和过渡电阻的影响。电流幅值差动保护判据以线路两侧的电流幅值差为动作量，幅值和为制动量，在发生电压互感器断线时，可作为阻抗差动保护判据的补充判据。仿真结果验证了该原理的正确性和有效性。     

基于相电压和差流时差特征的变压器保护新判据

变压器的差动保护因受到铁芯饱和引起的虚假差流的影响,其正确动作率较低,动作速度也较慢。研究表明,由于变压器的铁芯进入饱和需要一定的时间,励磁涌流引起的虚假差流突变量出现时刻要比相电压突变量的出现时刻滞后一个时间差。基于该现象,提出了一种基于相电压突变量和差流突变量出现时差的变压器差动保护新判据,设计了合适的滤波器保证变化出现时刻的快速准确捕捉,并运用该判据对各种变压器故障状态的响应和逻辑判断进行了分析。基于EMTDC进行了大量的仿真试验,实验结果验证了该判据的可行性和有效性。     

基于电阻性差流的差动保护新原理

差动保护原理已经广泛应用于高压线路保护，但受电容电流的影响，全电流差动保护的抗过渡电阻能力低。文中提出基于电阻性差流分量的差动保护新原理，利用差电流的电阻性分量来构成差动保护判据，可以避免电容电流的影响。该原理与线路电容参数及电抗器补偿情况无关，对于高阻接地故障的灵敏度高，可以作为现有差动保护原理的补充。EMTP仿真验证了基于该差动保护新原理所构成的保护判据的可靠性和灵敏性。     

正序电压电流补偿的方向元件

提出了一种基于正序电压电流补偿的方向元件，可用于高压输电线路纵联方向主保护。给出了补偿阻抗的确定方法，在经过合适的阻抗补偿后，该方向元件能够反应系统全相及非全相状态下各种不对称故障，不受系统振荡的影响，在启动元件启动后整个过程能长期投入运行。对于线路发生三相短路的解决办法是补偿加入电压电流的正序故障分量。用电力系统动态模拟试验的故障录波数据对该方向元件进行验证，结果表明，该方向元件能有效、可靠地判断出故障方向。     

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。     

一种新型低频电压注入式励磁绕组接地保护

新型低频电压注入式励磁绕组接地保护将交流电压经变压、整流后，再由电子开关切换得到频率可控的低频方波电压作为注入电压。文中介绍了保护的原理、动作判据和硬件运行机理，对保护精度和灵敏度也进行了分析。静态模拟试验和动态模拟试验结果表明，保护精度和灵敏度可以满足实际运行需要。另外，对保护应用中的3个问题也进行了分析:采取适当措施保证保护的精度、两点接地保护的应用以及对间歇性接地故障的处理。在三峡左岸电站的运行记录表明，装置运行可靠，性能良好，具有良好的工程应用前景。     

故障分量发电机定子单相接地保护应用研究

简要分析了发电机发生定子单相接地故障后，机端和中性点侧零序电压变化的特性,并对基波和3次谐波电压原理的发电机定子接地保护方案的灵敏度进行比较。研究表明，发电机绕组中部接地时电压增量相对较小，不利于保护灵敏度的提高。在此基础上，提出改进的利用基波和3次谐波零序电压综合信息量的差动保护判据。该判据忽略基波零序电压增量的影响，减少了调试和整定环节，能有效提高保护灵敏度。理论分析以及实验研究均表明其优越性。     

基于超导储能的瞬时电压跌落补偿

超导储能（SMES）是解决瞬时电压跌落问题的一种很有前途的方案。由于SMES自身的特点，基于SMES的瞬时电压跌落补偿装置在主电路结构、参数设计、补偿原理和控制方法上均不同于传统的动态电压恢复器。为了保护一个110 kVA的重要负载不受瞬时电压跌落的危害，一套基于SMES的瞬时电压跌落补偿系统正在开发中。该系统主要由0.3 MJ超导线圈、200 kVA绝缘栅双极晶体管（IGBT）电流型变流器和2.5 mH移相电抗器组成。文中通过理论分析和仿真计算介绍了系统主电路的工作原理及参数设计。为实现瞬时控制和获得更高的响应速度，采用了直接电流脉宽调制（PWM）开关策略。开环仿真结果表明，系统可以满足瞬时电压跌落的补偿要求。     

基于补偿电压复合极化量的自适应距离继电器

方向阻抗继电器通常采用单一电压如正序电压作为极化量，其动作特性固定不变，不能自适应过渡电阻的变化。当高压输电线路发生单相经高阻接地故障时，过渡电阻可能导致阻抗继电器的稳态超越。在提高阻抗继电器自适应过渡电阻能力的同时，为避免因过渡电阻引起的不正确动作，利用补偿电压随过渡电阻变化的特性，提出了由补偿电压构成的复合电压作为极化量的阻抗继电器。在电压平面和阻抗平面分析了该继电器的动作特性，并以300 km线路500 kV双端电源系统为模型进行了仿真验证。理论分析和仿真计算表明该继电器具有较强的耐过渡电阻能力。     

基于工频量补偿算法的长线距离保护

特高压长线路的分布参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，容易造成保护的超越或拒动。文中分析距离保护正确动作的条件:测距误差不大于故障距离与整定距离之差，提出将保护安装处的电流、电压补偿到距离Ⅰ段末端测距。仿真表明，该算法提高了距离Ⅰ段末端的测距精度，符合保护正确动作的条件，使保护正确动作。     

新型发电机100%定子单相接地保护方案

提出了基于B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换，无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离，利用其合成量的小波分析结果，可靠识别出发电机定子接地故障。由于综合利用了故障电压的突变奇异性，新方案能保护100%范围的定子绕组，灵敏度也大大提高。仿真研究和动模试验均表明，该方案在各种运行方式（包括强励）下均能取得很好的保护性能。     

抽水蓄能机组换相隔离开关的非全相保护

换相隔离开关是抽水蓄能机组的特有设备,分合操作频繁,同样存在非全相问题,且未有针对性的识别方法和保护措施,给电站安全生产带来一定的隐患.文中提出加装电压传感器,通过辅助触点判据和电压判据构成换相隔离开关的非全相保护,快速灵敏的识别故障,保护发电机和变压器主设备.     

纵向零序电压保护新方案及其应用

由于结构设计的原因，综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明，发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小，而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此，为了提高纵向零序电压保护方案的性能，可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据，从而提高保护性能。亦即:当3次谐波电压表现为负增量时，制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时，以该增量值作为制动量。此外，对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的，它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明，比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障，符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。     

±500 kvar GTO-SVG中 GTO死区补偿的研究

分析了GTO死区存在严重恶化SVG输出电压的原因；提出了一种有效的 补偿死区的方法，该方法不需要实时判断系统电压和电流的方向来实时改变补偿死区的规律 ，而是根据SVG自身的运行特点，提出一种判断SVG输出无功的方向（可通过简单地判断SVG 输出电压与系统电压之间的角度δ的方向来实现），即可离线设置两个方向上的死区补 偿的 角度修正值Δδ，从而方便地实现死区补偿的方法。该方法不仅有效地减小了SVG输出 电压的失真度，还可节省大量的CPU运行时间；在±500 kvar SVG上进行试验，其结果验证了该补偿方法的有效性和必要性。