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...     

极化电流行波方向继电器在串补线路中的应用

极化电流行波方向继电器利用电流初始行波的高频分量信息和电压行波的工频分量信息构成保护判据,突破了传统电容式电压互感器(CVT)不能有效传变高频电压信号的瓶颈,实现了行波极性比较式方向保护,并成功投入在超、特高压输电线路运行。但在含有串联补偿电容的输电线路中,串补电容的存在将对行波的传播特性产生一定影响。对极化电流行波方向继电器在串补线路应用中所存在的问题进行了分析,通过研究CVT的频率特性,对其算法进行了改进。仿真结果表明,该改进算法在串补线路中具有正确的动作特性,且在各种不同故障下都有良好的动作性能。     

极化电流行波方向继电器在带并联电抗器输电线上的特性

由于传统的光纤电流差动保护无法直接应用于带并联电抗器的输电线路,均需要进行补偿。基于极化电流行波方向继电器应用于带并联电抗器的线路,文中深入分析了并联电抗器上的行波过程、传输频域分析以及对基于小波变换的极化电流行波方向继电器的影响。结果表明,带并联电抗器的线路不会影响暂态行波波头的方向,同时也不会影响工频行波波头的提取。因此,基于极化电流行波方向继电器的保护能够直接适用于带有并联电抗器的线路。电磁暂态程序(EMTP)的仿真和实际装置的测试结果均表明了该保护在带并联电抗器线路上的优良特性。     

波阻抗方向继电器的算法研究

针对波阻抗方向继电器利用初始电压和电流行波的比值构成的特点,提出了基于小波变换的继电器算法。算法主要解决了2个方面的问题,即行波的提取和方向判据的实现。理论分析和仿真结果表明算法准确、可靠,且具有较强的消噪能力,适合于波阻抗方向继电器的计算和数字实现。     

波阻抗方向继电器的实现方案

根据波阻抗方向继电器的基本原理和特点,提出了其实现方案,设计了基于高速同步数据采集技术和数字信号处理技术的硬件构成方案,设计了软件框图和程序流程,方案设计中考虑了该继电器和其他继电器的配合,最后介绍了该继电器在行波方向比较式纵联保护系统中的应用。     

波阻抗方向继电器的完善方案

针对现有波阻抗方向继电器的不足 ,提出了一种新型行波方向继电器———完善的波阻抗方向继电器原理 ,它既使用初始行波的幅值信息又使用极性信息 ,提高了方向判别的可靠性 ;同时给出了该继电器的小波变换算法 ,并对该继电器的动作性能进行了详细分析和仿真试验。试验结果表明所提出的继电器在各种电力系统故障情况下都具有良好的动作性能     

基于电流行波的母线保护研究

在研究电流行波的基础上 ,提出了电流行波母线保护的基本原理。小波变换作为新的数学分支 ,在这里用来提取电流行波信号中的故障信息 ,实现母线行波保护。大量仿真结果表明 ,所提母线行波保护方案具有原理简单、易于实现、不受CT饱和影响、动作速度快等特点 ,能够满足电力系统母线保护的要求 ,具有实际可行性     

基于电流行波的母线保护研究

在研究电流行波的基础上,提出了电流行波母线保护的基本原理.小波变换作为新的数学分支,在这里用来提取电流行波信号中的故障信息,实现母线行波保护.大量仿真结果表明,所提母线行波保护方案具有原理简单、易于实现、不受CT饱和影响、动作速度快等特点,能够满足电力系统母线保护的要求,具有实际可行性.     

基于小波变换的电流行波母线保护的研究(二)--保护方案与仿真试验

在行波母线保护的基本原理和动作判据的基础上,给出了对应一个半开关接线方式的原理方案.小波变换作为新的数学分支,在这里用来提取电流行波信号中的故障信息,实现原理方案.大量仿真结果表明,所提行波母线保护方案具有原理简单,易于实现,动作速度快等特点,能够满足电力系统母线保护的要求,具有实际可行性.     

基于S变换的行波相位比较式方向继电器

为了提高行波保护在小初始角故障时的灵敏性与可靠性,降低行波保护的采样频率,提出基于S变换的初始行波相位比较式方向继电器。通过分析故障初始电压、电流行波之间的关系特征,定义了初始行波相位差,该相位差的大小仅由故障网络决定,与故障距离、过渡电阻、故障类型等因素无关。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波在时域中的幅值、相位,并计算初始行波相位差,通过比较该相位差与整定值的大小判断故障方向。PSCAD/EMTDC仿真研究中采样频率为25 kHz。大量仿真结果表明:该算法能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障类型、故障距离、故障电阻的影响小。     

同杆并架双回线路行波差动保护

同杆并架双回线两回路间存在耦合,基于解耦变换,推导了行波差动保护应用于同杆双回线的差流表达式,详细分析了区内简单故障与跨线故障时两回路的各相差流特征,研究表明,同杆双回线中区内金属性故障时,由于波速不一致,在健全相引起的不平衡差流较相同长度的单回线更严重,为此提出了相应的措施,给出了行波差动保护在同杆双回线路中的实用方案。EMTP仿真验证表明,该方案灵敏度高,动作速度快,能在现有光纤通道基础上实现,具有较高的实用价值。     

不同频带下电压故障行波极性的一致性分析

输电线路故障后产生的电压故障行波是一个宽频带信号。由于电容式电压互感器不能有效传变宽频带电压行波信号,给行波保护投入电力系统实际应用带来困难。文中应用数学分析工具——小波变换,以及小波变换的多分辨率分析特性,将电压故障行波分解成多个频带信号,并研究了各个频带下电压故障行波初始极性之间的关系。研究结果表明：电压故障行波各...     

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。     

基于S变换的新型波阻抗方向继电器

为提高行波保护的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的新型波阻抗方向继电器。通过对正方向线路故障后初始行波特征的分析,定义方向继电器的背侧母线波阻抗。依据该阻抗及继电器正方线路波阻抗分别设置正、反方向阻抗圆,构成双阻抗圆的方向判据。利用 S 变换提取单频率的电压、电流初始行波,并计算出波阻抗,根据该阻抗在正、反方向阻抗圆内的位置判别故障方向。PSCAD/EMTDC 仿真结果表明：该继电器能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障距离、故障电阻等因素的影响小,能适应母线结构的变化。以该继电器构成的超高速方向纵联保护具有良好的工程应用前景。     

T接线路行波差动保护

由于传统的行波差动保护无法应用于T接输电线路,文中研究了一种新的行波差流表达式,理论推导了其在区内故障时的差流特征。为有效躲过线路空充等各种运行工况和区外故障引起的暂态不平衡行波差流,引入电流行波制动量,提出一种具有轻微比例制动特性的行波差动保护实用方案,在区内高阻故障时能够保持很高的灵敏度。理论分析及EMTP仿真计算表明,该方案灵敏度高,动作速度快,对装置采样和通信速率没有过高的要求,能够在现有技术条件下实现,具有较高的实用价值。     

能量方向保护的实现和试验

本文介绍了数字式能量方向保护装置及其动模试验结果，并论述了能量方向元件的递归算法和用以快速切除线路中近端严重故障的距离保护原理，快速选相方法。     

含超导元件的配电网继电保护方案研究

随着分布式电源（DG）在电力系统中的大量应用,电力系统继电保护的拒动、误动及保护配合失败问题成为影响电网稳定运行的重要问题。首先分析了DG对传统保护的影响机理,提出一种基于微处理器的新型电流-电压-时间继电保护特性的方向过流继电器,可用于减少继电保护动作时间,恢复被DG破坏的保护之间的配合。利用超导器件遏制短路电流的特性解决误动问题,提出以超导器件与所提新型继电器相配合的含DG的配电网继电保护方案,并以IEEE-14节点系统为例,验证了所提方案的有效性。     

行波差动保护线路参数不确定性影响

研究了线路分布电容和电感参数误差对行波差动保护的影响,分析了不平衡差流中的暂态高频成分及其衰减规律,并给出了差流中基波和各暂态高频分量幅值与电容／电感参数误差、线路长度及系统阻抗的定量关系,EMTP仿真计算验证了文中结论。