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。     

基于小波变换的发电机裂相横差保护原理

提出一种基于小波分析的发电机采样值裂相横差保护新方案。通过多尺度B样条小波对发电机裂相横差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。仿真分析表明，基于小波理论的发电机裂相横差保护或不完全裂相横差保护在各种情况下均能取得较高的保护灵敏度和选择性，同时也具有较强的抗电流互感器饱和能力，是一种理想的发电机内部故障主保护方案。     

配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法

小电流接地系统发生最多的故障是单相接地故障。现有的基于稳态零序电流的故障选线方法，受弧光接地、运行方式等因素的影响较大，选线精度并不理想。文中在充分研究电弧故障暂态零序电流变化的基础上，指出电弧因素对故障选线准确性的影响。由于对称分量法对接地故障进行暂态分析十分不便，文中采用Clarke变换，并运用小波变换技术建立新的基于暂态电气量的选线方法。应用EMTP对电弧接地故障进行了仿真，在不同采样频率以及不同的A/D分辨率情况下进行了大量的仿真试验，结果表明新方法是正确、有效的，而且具有较强的鲁棒性。     

大容量水轮发电机中性点接地装置设计关键技术

大容量水轮发电机中性点接地装置参数配置需要考虑接地故障电流、暂态过电压、中性点位移电压、定子注入保护配置策略等。为此,从接地故障电流、暂态过电压2个方面开展了分析:(1)基于有限元分析方法,计算了不同接地故障电流下的铁心烧蚀情况,得出了接地故障电流在不同控制条件下的限值。(2)基于电磁暂态分析技术,计算了不同参数配置下的接地暂态过电压,给出了接地装置配置形式选择的建议。通过开展接地故障电流限值和暂态过电压研究,明确了大容量水轮发电机中性点接地装置选型配置的控制边界条件,基于研究结果,推荐采用串联方式配置中性点接地装置。     

架空线路小电流接地故障电流信息获取新方法

提出一种利用空间磁场感应获取小电流接地故障暂态及稳态电流信息的新方法。详细分析了架空线路周围故障磁场的特征，阐述了线路下方零模电流的最佳检测点的计算方法，提出通过感应该点处的水平磁场可以获取零模电流信号。在偏离该点的线路正下方附近，通过感应水平磁场可以获取以零模分量为主导的故障电流信息，感应垂直磁场可以获取以线模分量为主导的故障电流信息，并提出利用圆柱形线圈感应空间磁场获取故障电流信息的方法。最后通过实例仿真及试验验证了该方法的可行性。     

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。     

基于暂态电流谱能量的母线保护新原理

提出了一种基于故障暂态电流的母线保护新原理。利用小波变换提取母线上各回路故障暂态电流高频分量，通过比较各暂态高频电流在一定时窗内的谱能量实现母线内、外部故障的快速、可靠判别，从根本上避免了电流互感器饱和问题的影响；结合一个半断路器母线接线方式，给出了相应的母线保护方案；通过ATP-EMTP对实际电网的大量仿真计算，验证了所提出原理的正确性和有效性。     

高压输电线路故障及操作电磁暂态数字计算新方法

基于多传输线理论、频域分析法、数值拉氏反变换技术和卷积方法，提出了长线路任意点任意短路或断线及断路器开合的电磁暂态计算新方法，特别是考虑了电弧故障，使暂态仿真更加切合实际。该方法在ABC相分量上进行计算，考虑了线路参数频变的影响，适用于均匀换位或不换位的单回线、双回线以及线路传播常数矩阵Z与Y不能对角化的情况，使故障时刻故障点电压（对于短路）或电流（对于断线）相角及断路器开合时刻电流相角可任意设定。     

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。     

利用单端暂态量检测单相高阻接地故障的新方法

提出了基于单端暂态量实现高压输电线路高阻接地故障检测的新方法。由于故障电量变化不明显，高阻接地故障通常难以检测，并且容易受到系统正常操作例如电容器投切的影响。研究表明，输电线路发生单相接地故障时，故障相电流和零序电流经小波变换后的模极大值在同一尺度上的同一位置极性表现为同号，同时有相同的时间特性，可以用来作为接地检测的依据。为提高可靠性，利用高阻接地故障和电容器正常投切时暂态高次谐波分量含量的不同来区分故障与正常投切操作。大量ATP仿真及RDTS实验结果表明，该判据具有良好的性能，能保证电容器正常投切时不误发信号，从而提高电网安全性和可靠性。     

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。     

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。     

基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法

分析了基于小波理论暂态选线方法的现状后，提出一种基于形态滤波和相关分析的暂态选线新方法。与故障线不同，故障时在中性点零序电压作用下，非故障线暂态零序电流的暂态特性主要由自身对地电容充放电特性决定。将所有馈线零序电流对中性点电压的导数进行归一化处理，再利用相关分析得出每条馈线的综合相关系数，选出符合故障判据的故障线。其中，为有效地抑制各种干扰对算法的影响，对归一化后的零序电流利用改进的多结构元素复合形态学滤波器进行滤波处理。高压物理模拟实验及现场试验结果验证了本算法的可靠性和实用性。     

巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置研究

乌东德和白鹤滩水电站单机装机容量分别为850 MW和1 000 MW,发电机容量和电压等级均超出了既往工程。发电机中性点接地装置作为发电机重要的辅助设备之一,其参数的配置是根据发电机定子回路对地电容来确定的。巨型水轮发电机组定子回路对地电容非常大,其中性点的接地装置参数若继续采用传统的高阻接地方式进行配置,将无法满足目前标准所推荐的安全接地故障电流限值。为此,对巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置专门进行了探讨研究。首先针对铁芯烧蚀提出了故障电流限值;然后,基于暂态过电压及接地故障电流限值,提出了加补偿电抗的接地方式;最后提出了采用补偿电抗接地方式下的中性点位移电压计算公式。研究表明,巨型水轮发电机组中性点接地装置参数的配置,需对故障电流、暂态过电压及中性点的位移电压进行综合考虑。     

同步发电机中不可直接测量量的左逆软测量方法

研究了同步发电机中一些不可直接测量量（功角、 dq轴暂态电势、dq轴电流分量等）的动态软测量问题。首先，建立了适合于软测量分析的同步发电机模型，该模型充分包含了同步发电机中的一些可直接测量量（如有功功率、无功功率、电流幅值等），且是一类特殊的非线性微分 — 代数子系统。接着，针对所建立模型的特殊性，给出了适合此模型的推广的左逆软测量算法。然后，具体针对同步发电机的4阶实用模型设计了软仪表，实现了模型中所有不可直接测量量的软测量。最后，基于MATLAB/SimPowerSystems软件进行了数值仿真，用6阶次暂态模型模拟真实的同步发电机，验证了所提出的方法的有效性。     

大型水轮发电机定子单相接地故障的暂态仿真

根据水轮发电机定子和转子的绕组结构，在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上，考虑定子绕组对地电容的分布性，建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型，将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之中。文中以三峡发电机的一种设计方案为例，分析了定子绕组对地分布电容对模型的影响，讨论了单相接地过程中机端与中性点处零序电压及接地故障电流随故障位置和接地电阻的变化关系。该模型适合发电机定子绕组单相接地故障的全过程仿真，可为单相接地故障继电保护方案的分析与开发提供基础。     

集高电阻和电抗器功能为一体的接地装置在二滩水电站的应用

发电机中性点采用接地变压器高阻接地方式,可增大零序回路阻尼,避免传递过电压和暂态过电压对发电机的危害,在国内外得到广泛应用,但高阻接地方式不能限制发电机发生单相接地故障时接地点故障电流幅值,反而引起流过接地点的故障电流有增大趋势,不利于故障点熄弧,不利于发电机安全稳定运行,因此需采取措施限制单相接地故障电流幅值。二滩水电站在2号发电机定子改造时,对中性点接地装置进行了重新选型,采用了一种集高电阻和电抗器功能为一体的接地装置,实现了发电机单相接地故障电流限制在10~15 A以内的效果。此种方式可供同行参考借鉴。     

凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态仿真及试验验证

同步发电机定子绕组内部故障分析是一个十分复杂而重要的问题。文中在建立同步发电机定子绕组内部故障暂态计算模型时采用通用支路电压矩阵方程来建立回路电流方程，具有简洁、通用性强的特点。利用多回路理论着重对同步发电机带载时定子绕组内部故障暂态全过程进行了仿真计算，并与试验录波波形进行了对比，结果表明这种仿真方法能够准确地模拟同步发电机故障暂态过程。文中还分析了影响暂态过程仿真精度的因素，认为铁心局部饱和、铁心剩磁、转速变化及回路电阻变化是产生仿真误差的重要原因。     

交流励磁变速发电机的原理与应用

概述国内外有关交流励磁发电技术的研究情况， 分析交流励磁发电机的控制原理及其不同于传统同步发电机的控制特性，即可以通过调节励磁来独立调节发电机的有功与无功．分析表明，交流励磁发电机具有许多传统同步发电机不具备的优点：通过改变励磁电流的幅度，可以调节机组发出或吸取的无功分量，以适应功率因数的调整，特别是可以深吸无功稳定运行；通过改变励磁电流的相位，可以快速完成发电状态的电磁调节过程，从而保证发电机电压或无功的快速调节；通过改变励磁电流的频率，可以适应发电机转速的变化，使其与原动机的最佳转速匹配，提高机组的效率，并显著提高电力系统的静态和暂态稳定性．三相交流励磁变速发电机在水电站具有广泛的应用前景．     

耐受电流暂态分量影响的新型差动保护

提出一种新型差动保护，在时域中对两端电流的故障分量波形进行比较，并且考虑全频域内的信号, 较少受故障期间暂态分量的影响。同电流差动保护相比，该保护可更可靠、快速动作，同时，它对信号的同步要求较低，也较容易实现与整定，能够成为超高压长距离输电线路的主保护。