考虑故障暂态信号衰减特性的分布式行波测距

高压电网在电压过零点附近或过渡电阻较大的情形下发生故障时,产生的故障暂态信号微弱,衰减明显,波头检测困难,传统故障测距方法易失效.针对该问题提出一种考虑故障暂态信号衰减特性的分布式行波测距方法.首先,根据电流行波随传输距离的指数衰减规律,确定电流行波测量单元的最大布置间距;其次,基于电流行波首波头各频率分量幅值衰减特征,利用故障区间和非故障区间两端频率分量幅值比差异实现故障区间辨识;最后,基于故障区间两侧3个测点的电流行波到达时刻进行故障精确定位.在PSCAD/EMTDC中建立IEEE 30节点系统的仿真模型,仿真结果表明;所提方法受故障类型、电阻、初相角影响小,且定位精度高、可靠性好.     

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.     

基于故障行波方向的电缆一架空线混合线路自适应重合闸控制研究

提出一种基于故障行波方向的电缆一架空线混合线路自适应重合闸控制方法．通过在电缆与架空线连接点处安装行波传感器提取暂态电流行波方向信息,计算故障区段,如果故障在电缆上则断开重合闸出口压板,反之,则闭合重合闸出口压板．理论分析和仿真结果表明,该方法能识别混合线路连接点附近故障时的故障区段,无故障保护死区,可靠性高．     

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。     

谐振接地电网单相接地故障初始行波分析

谐振接地电网发生单相接地故障时,从故障初始行波产生原理入手,进行了初始行波的模量分析。并推导了初始行波在母线处的传播特性。与健全线路相比,故障所在线路初始零模电流行波幅值最大且极性相反。据此能检测故障线路。ATP仿真验证了其正确性。     

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。     

基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法

直流输电线路保护系统是支撑直流工程安全稳定运行的保障,中国高压直流线路大多采用信号变化率作为保护判据,在发生高阻接地故障时具有拒动的风险。为此,该文分析直流线路区内与区外故障电流行波的特征,提出一种基于时频谱相似度的高压直流线路行波保护方法。该文所提方法基于直流系统自身固有的结构与参数特征,充分利用故障暂态所产生的电流暂态信号中蕴含的丰富故障信息,在高阻接地故障情况下依然能够准确识别故障区域。     

不受波速影响的电力线路故障双端行波定位方法

为了降低波速不确定导致的故障定位误差,提出一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法通过分析母线两端检测到的初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性特征,记录初始行波、故障点反射波和对端母线反射波到达测量端的时间,仅利用双端反射波与初始行波的时间差计算故障点位置。该方法无需双端行波测量的时间同步,且定位计算与波速无关。仿真分析结果表明:该方法故障定位精度高,能够消除传统双端定位方法因时间不同步和波速不确定导致的故障定位误差等难题。     

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。     

电缆接地行波辨识方法研究

为节约空间,矿井多采用电缆传输供电.基于接地行波原理实现电缆接地故障测距与保护是研究热点,以及接地行波发生时刻不易捕捉等,通过分析电缆接地行波的暂态过程,得出对于特定频段的接地行波暂态过程是严格意义上的自相似过程,进一步提出基于二次样条的正交小波基对行波信号进行分形辨识算法.试验证明,对于行波测试信号进行分形后,能够辨识出接地电流行波,从而捕捉到行波发生的时刻,说明该方法有效.     

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.     

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。     

基于电子式电压互感器的行波测距技术

为解决行波测距装置在数字化变电站实际应用中存在的问题,分析了电子式电压互感器的暂态行波信号传变特性.通过分析EVT模拟等值电路建立其传递函数,利用仿真模型分析EVT的频率特性,考察电子式电压互感器的一、二次电压行波的相似程度,优化EVT参数使其更适用于行波保护,并讨论不同采样电阻对行波测距精度的影响.结果表明:一定参数下的EVT能够满足行波保护的信号传变要求,EVT的采样电阻取值对行波测距精度影响较大,采样电阻越大,单端测距的误差越大.     

T型线路行波故障测距的新方法

综合利用T型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法。利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间。利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果。PSCAD仿真表明,该方法可准确判断T型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要。     

线路阻波器对超短输电线路潮流影响的研究

通过一起实例计算,分析线路阻波器在超短输电线路中的潮流影响.提出在超短输电线路设计时需要特别注意的问题.并针对线路阻波器导致的潮流不平衡,提出解决办法.     

故障分量方向元件的电容电流补偿方案

提出一种电容电流按比例补偿方案,解决环网中故障分量方向纵联保护误动的问题。比较线路两端故障分量电流幅值确定各自补偿比例,采用线路分布参数T模型计算电容电流补偿总量,结合补偿比例和补偿电流总量可以得到线路两侧各自的补偿电流值,并进而求得补偿后的电流量。理论分析及数字仿真表明,利用补偿后的电流量构造故障分量方向元件,能够有效防止环网中线路区外故障两侧正方向元件同时启动导致纵联保护误动的问题,对于仅一端正方向元件启动的情况也能适当提高保护安全性,而对于区内故障补偿产生的影响基本可以忽略。     

基于暂态主频实时估算的快速距离保护

为提高继电保护的动作性能,针对故障时高频噪声分量中暂态主频分量占主导的特点,提出一种实时估算暂态主频的方法,并应用于主频模型的最小二乘算法;根据算法模型中预设暂态主频与实际暂态主频的正负误差导致算法误差大致呈现符号相反的特性,提出一种新的自适应距离保护方案,该方案采用对多组暂态主频模型算法结果相与构成保护输出.仿真结果表明,该方案能够有效地降低区外故障超越程度,提高距离保护范围,同时能够在区内故障时提高保护动作速度.     

基于频谱特性的HVDC区内外故障快速识别

高压直流输电（HVDC）系统区内外故障快速判别是实现故障保护的基础。由于直流滤波器、平波电抗器以及线路分布电容等作用下,区内外故障时,直流电流信号传播至保护安装处所经历的物理边界存在较大区别,导致直流电流频带能量分布具有明显差异。该文采用总体经验模态分解法（EEMD）对HVDC系统故障时的直流电流信号进行分解,将信号分解为几个固有模态分量（IMF）之和。然后,计算各模态分量的能量,通过对比分析,找出特征区别,进而定义能量比判据用于区分正常、区内、本侧区外以及对侧区外故障。该方法仅采用直流电流信号,简单易实现,能够满足快速性和选择性要求。最后,通过对HVDC多种工况下的大量故障进行仿真分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

变压器差动保护动作判据研究

详细分析了变压器比例制动差动保护在系统发生区内、区外故障时的动作行为 ,并针对现场经常发生的 ,由变压器区外故障转化为变压器区内匝间短路的情况对保护的影响做出了重点的研究 ,定性分析了低压侧流出电流对差动保护动作灵敏度的影响。最后以一个实例 ,就如何在保证保护安全性的前提下 ,提高保护的灵敏性的方法做出了有益的探讨