基于智能混合预测策略的短期光伏功率预测

高比例新能源接入使得传统工频量保护难以适用，而行波保护是目前解决新型电力系统可靠性问题的有效途径之一。现有电流行波极性比较式保护方案依赖于首波头的准确捕捉。对此，首先分析了区内外故障时行波的折反射过程，明确了初始行波与后续折反射波间的极性和幅值关系，并定性分析了区内外故障时电流波形的变化趋势。在此基础上，利用故障暂态电流低频分量积聚值表征初始行波极性特征，进而提出了一种新型行波极性比较式纵联保护方案，可以有效解决高阻或小故障初相角情况下传统保护方案可靠性不足问题。最后，大量的PSCAD/EMTDC仿真实验表明，新方案能够可靠识别区内外故障，且具有较好的耐过渡电阻以及抗噪声干扰的能力。     

基于S变换能量相对熵的高压输电线路极性比较式纵联保护

传统行波极性比较式纵联保护可靠性受小故障初始角等因素影响较大。为提高行波纵联保护的可靠性,在分析线路两端电压和电流极性关系的基础上,提出一种新的极性比较式纵联保护算法。该保护算法利用故障后一段时间内故障电压和故障电流的S变换能量相对熵表征极性关系,进而根据线路两端S变换能量相对熵的比值来识别区内外故障。区内故障时,线路两端电压和电流的能量相对熵相差不大,其比值较小;区外故障时,线路两侧电压和电流能量相对熵差异明显,比值较大。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该保护方案能够快速可靠地确定区内外故障,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型和母线接线方式的影响。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护

文章提出了基于检测行波电流波头极性的行波电流极性比较式方向保护.对电流行波信号α模量进行小波变换后可由小波变换模极大值的极性方便的区别出区内故障与区外故障,同时分析了行波电流极性比较式方向保护的几个影响因素,如母线结构、接地电阻、阻波器和故障初始角;还对双回线路一回线路故障时另一回可能误动的情况进行了仿真分析,并给出了解决误判的方法.仿真试验结果表明,利用小波变换结果来实现行波电流极性比较式方向保护是切实可行的,并且在硬件满足要求的情况下可以投入实际应用.     

适用于多端直流电网的电压极性比较式行波保护方案EI北大核心CSCD

相较于在直流线路两端配置限流电抗器,多端直流电网(multi-terminal DC power grid,MTDC)在换流站出口安装限流电抗器可在抑制短路电流的前提下减少经济性投资。针对此类拓扑结构下基于边界效应的直流线路保护不再适用的问题,该文分析了多端柔直电网线路故障下行波复杂的折反射现象,推导了线路发生区内外故障时,两端保护安装处测量到的前两个电压行波的表达式,揭示了区内外故障时线路两端的电压行波的极性特征,在此基础上提出了基于电压极性比较的行波保护方案。该方案无需考虑阈值设定和采样不同步的影响,能够可靠识别出区内外故障。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该保护方案的有效性。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护的新研究

在以往行波电流极性比较式方向保护研究的基础上提出了一种新的保护原理，即采用行波电流的组合模量作为测量量，对其进行小波变换，通过比较线路两侧组合模量小波变换的模极大值极性可判别区内区外故障。成功解决了以往用单一模量构成的行波电流极性比较式方向保护对某些故障失灵的问题，能正确识别区内区外故障，对所有短路故障类型均有较高的灵敏度。理论分析和仿真结果证明基于该原理的保护具有较高的可靠性。     

基于故障行波差异性的柔性直流输电线路纵联保护

柔性直流输电对解决大规模新能源的消纳问题具有重要意义,其中行波保护是保障系统安全的关键。然而采用行波幅值比较判据区内外故障的保护对故障前、反行波幅值关系分析并不严谨,行波反射关系式仅在复频域下成立,若将此关系推广到时域中可能影响保护的动作性能,给系统安全埋下隐患。针对这一问题,该文首先从理论上分析行波幅值比较式方向纵联保护的不足,并从区内故障验证出保护失效的边界。为具体揭示故障前、反行波的差异性,该文定量分析电压反行波与电流行波在一定时间内的极性,进而提出一种采用多点均值的电压行波方向识别判据并构成纵联保护。大量仿真结果表明,所提保护能够快速、可靠地识别线路区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻能力与抗干扰能力。     

基于电压行波极性特征的新能源送出线路保护方案

新能源经交流线路送出时,由于其弱馈性和受控特性,传统的工频量保护难以适用,而行波保护能够在新能源控制系统介入导致故障特性发生较大变化之前完成故障识别,是目前解决新能源送出线路工频量保护问题的有效途径之一。然而现有的单端行波保护方案无法准确识别区内近端故障和区内末端故障,因此文中分析了区内和区外故障情况下行波的折反射过程,并利用电压行波零模分量与线模分量到达保护安装处的时间差对故障位置进行初判;针对基于时间差难以准确识别的区内近端故障和区内末端故障,进一步挖掘电压行波的极性特征,利用首个反极性的电压行波和故障初始电压行波到达保护安装处的时间差与故障位置的关系来识别区内近端故障,利用前2个电压行波的极性关系来识别区内末端故障。仿真结果表明,该方案能够快速识别区内外故障,并且具有较好的耐过渡电阻能力。     

数据驱动下具备高抗干扰能力的输电线路故障检测技术

为提高安全性和可靠性,提出一种具备高抗干扰能力的故障检测技术。建立典型柔性直流输电系统模型并分析了行波的区内外传播特性;推导行波电流公式并解析其区内外差异,为故障检测技术奠定了理论基础;提出基于行波电流弹性系数的方案并据此建立了故障检测技术。设置不同故障状态对该故障检测技术的可靠性和正确性进行验证,结果表明,所提方案具备较好性能,解决了传统方案高阻故障不灵敏的问题。     

基于电流行波极性的高压直流极母线保护

高压直流极母线的差动保护在外部故障时可能出现较大的暂态不平衡电流,从而引起保护误动。分析了基于故障时电流行波极性的极母线保护原理,通过判断行波极性区分母线的区内区外故障,能从根本上解决因不平衡电流引起的保护误动问题。理论分析表明,利用电流行波实现的母线保护具有动作速度快,灵敏度高和简单可靠等特点。PSCAD/EMTDC仿真验证了该方案的有效性。     

新型直流输电行波电流极性比较式方向保护

为克服现有直流输电线路行波保护原理上存在的缺陷,基于现有行波保护方案的分析和仿真,改进了电流极性比较式方向保护方案。该方案引入了数学形态学梯度技术以提高方向保护的动作性能和准确反映暂态行波信号的突变时刻;且集故障定位与保护于一体。6个具有代表性算例的仿真比较表明,该方案能可靠区分直流输电线路区内、外的各种故障,对近距离故障、高阻接地故障等传统方法中难于准确定位的故障类型给出较准确的结果。     

基于电压折射波幅值正负差异的柔性直流电网两段式行波保护

针对柔性直流电网线路行波保护在长线故障下难以兼顾速动性和耐受过渡电阻能力的问题,提出了一种基于电压折射波幅值正负差异的两段式行波保护方案.首先,通过分析故障行波在线路上的传播过程,推导了各折反射波的表达式,得出了区内外故障下线路端口电压折射波幅值的正负差异特性.然后,基于该特性,提出了两段式行波保护方案,以传统行波保护...     

一种考虑不同期合闸的行波合闸保护新方法

当线路末端故障时,行波在线路末端的反射情况比较复杂,反向电流行波的极性有可能与正向电流行渡的极性相反,而此时测距结果又与线路无故障时相同。因此,会造成行波蒯距式与行波极性比较式合闸保护的不正确动作。根据行波的折、反射理论,分析出当线路无故障时正向电流行渡仅在线路末端发生反射,且电流行波的反射系数为-1,而当线路存在故障时,正向电流行波将在故障点发生反射,无论故障是否在线路末端,电流行波的反射系数都不会是-1。根据这一特征,提出了一种新的行波合闸保护方法。从原理上保证了在各种情况下保护都可以正确动作,大量的电磁暂态仿真结果也证明了这一点。     

极化电流行波方向继电器

电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性与电流故障初始行波的波头极性相比较判定故障方向,解决了传统行波方向继电器因不能有效获取宽频带电压故障行...     

基于极化电流行波方向继电器的行波方向比较式纵联保护技术及其在750kV线路上的应用

基于极化电流行波方向继电器的行波方向比较式纵联保护技术利用电流行波高频分量和电压行波低频分量的极性关系构成方向继电器,避免了电容式电压互感器(CVT)不能有效传变电压行波高频分量的问题。介绍了基于极化电流行波方向继电器的纵联保护技术及相应的保护装置在现场的应用情况。利用现场的故障录波数据,分析了电容式电压互感器和电流互感器对于电压、电流行波信号传变特性的影响,结果验证了该保护原理的正确性和保护装置的可靠性。     

基于电压折射波幅值正负差异的柔性直流电网两段式行波保护

针对柔性直流电网线路行波保护在长线故障下难以兼顾速动性和耐受过渡电阻能力的问题,提出了一种基于电压折射波幅值正负差异的两段式行波保护方案。首先,通过分析故障行波在线路上的传播过程,推导了各折反射波的表达式,得出了区内外故障下线路端口电压折射波幅值的正负差异特性。然后,基于该特性,提出了两段式行波保护方案,以传统行波保护判据构成保护第Ⅰ段,采用端口电压幅值及回升时间构成行波保护第Ⅱ段。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该保护方案的有效性。     

利用测量波阻抗欧几里得距离的柔性直流输电线路后备保护方案

行波主保护易受高阻故障的影响,电流差动保护易受分布式电容的影响,且现有主、后备保护方案之间存在较大时间空白。为解决上述问题,进一步提高保护的可靠性,提出一种基于测量波阻抗欧几里得距离的行波纵联保护新方案。通过分析柔性直流输电线路区内、外故障时,线路两侧测量波阻抗幅值及变化趋势的差异性,提出利用二进小波变换提取宽频窗测量波阻抗,并引入欧几里得距离及相似系数表达波阻抗幅值及变化趋势,最后根据欧几里得距离和相似系数区分区内、外故障。PSCAD仿真表明所提保护方案能可靠、灵敏、快速地识别区内外故障,并具有较强的耐受过渡电阻和噪声干扰的能力。     

应用DI极性与信号处理的UHVDC输电线路保护新方案

行波传输延时、干扰信号直接影响到基于比幅式的直流输电线路电流突变保护的可靠性。为解决此问题,提出增加纵联电流差值作为启动判据,利用两端电流突变量构成极性判据,并基于极性的比较构成新的保护判据。为解决行波传输延时问题,详细分析了延时机理,提出了一种在正常及区外故障时完全补偿延时的误差修正方案。为解决直流特征谐波、双极间的电磁耦合以及雷电高频脉冲等干扰信号的影响,通过采取Chebyshev数字滤波器得到较好的信号提取结果。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证,该保护方案原理简单、可靠性高、采样率低。仿真结果显示,该方案具有很强的耐过渡电阻能力。     

新型暂态行波幅值比较式超高速方向保护

针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于暂态行波幅值比较的新型超高速线路保护方案。该方案基于故障发生后一段时间内,正向行波幅值积分与反向行波幅值积分的比值来确定故障方向。若线路两端保护的判断结果均为正向故障,保护将发出跳闸命令。该文对保护的原理判据和影响行波方向保护的主要因素分别进行了仿真分析,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提方案能够快速、可靠地识别线路区内外故障,其性能基本不受故障电阻、故障时刻、母线或线路接线方式等的影响,该保护原理清晰,实现简单,具有良好的工程应用前景。     

基于小波变换的HVDC线路行波电流极性比较式方向保护

首先分析了高压直流输电线路行波保护的特点,然后对目前工程上普遍采用的行波保护方案进行了具体分析和仿真。通过对仿真结果的分析,指出了现有的保护原理产生误动的具体原因是由于保护原理采用了微分等运算易受噪声的影响以及判据选取的数据均为瞬时值,在计算时选择的计算点的数值直接影响了判据的结果。在极性比较式保护方案分析的基础上,充分考虑到直流线路自身的特点,提出利用直流输电工程中现有的保护通道,来构成基于小波变换的电流行波极性比较式方向保护的方案,用以解决直流线路保护的问题。仿真结果表明这种基于小波变换的保护方案能够快速可靠地区分直流线路区内和区外故障,为构造新的直流线路高速保护提供了理论依据。     

配电线路单相接地行波保护的原理与算法

为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用工频电流和电压信号构成闭锁判据。讨论了该保护的原理、算法和构成方案并分析了其动作特性。仿真表明,该保护能够很好地解决中性点非有效接地系统单相接地保护问题,具有动作可靠、迅速,构成简单等特点,并且不受中性点接地方式的影响。