一种基于六序网图的同杆双回线故障测距算法

采用六序分量法分析同杆双回线故障中的非跨线故障，并依照故障时故障点的电气量特征列出方程，进行非跨线故障测距。将同杆双回线故障后的电气量转化为同序正序和反序正序分量，根据单回线各种故障类型的边界条件得到各六序网图的连接关系，利用同序正序和反序正序电流在故障点的特殊关系构成测距方程，从而进行精确故障测距。该测距方法使得同杆双回线的故障测距精度不受故障点过渡电阻、回线故障类型的影响。EMTP仿真显示，该测距方法精度高，计算方便，在过渡电阻较大时仍能满足测距精度要求，且不受系统运行方式变化等因素影响。     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发，分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题，提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后，选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质，针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题，提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能，但在同杆双回线跨线故障中可能误选相。利用六序故障分量的分析方法，分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征，给出了其相位比相方程。在此基础上，提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法，并给出了选相流程图。仿真结果表明，在双回线简单故障和跨线故障时，基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能。     

同杆并架双回线准确参数未知时的故障测距新算法

比较分析了各种主要的测距算法，并在此基础上提出了一种同杆并架双回线的故障测距新算法。算法采用分布参数线路模型，利用了双端数据和六序分量法，并考虑了对不准确线路参数识别的问题。EMTP仿真表明了该算法的正确性和有效性，测距精度较高，不受故障过渡阻抗、负荷电流和系统运行方式的影响，不需要双端数据同步，对不准确的线路参数具有较好的自适应能力。该算法具有工程实用价值。     

同杆双回线跨线短路故障计算的等值双端电源相分量法

基于二端口网络理论，采用等值双端电源相分量法进行跨线短路故障计算。选取跨线短路点作为边界节点，在相坐标下将复杂的跨线短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接，从而利用简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线跨线短路故障。此方法可简单、方便、精确地模拟各种类型的跨线短路故障，方便地计及短路点接触电阻的影响；取消了复杂的序网连接；物理意义明确，原理简单，计算速度快，计算结果精确。算例表明该方法是分析同杆双回线跨线短路故障的一种十分有效的方法。     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构，提出了判定故障分支的新方法。该方法以六序分量法为基础，当某支路发生故障时，首先求取各支路保护安装处的突变电气量，然后通过正序网络图，计算2个必要的参数用于判别故障支路，区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障，以及同杆双回线的单回线故障。该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障，能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障，并且物理意义明确。序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障。同时，进行了大量的EMTP仿真，结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响，并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路。     

一种适合于同杆4回线的故障测距方法

在对同杆4回线解耦的基础上，提出了一种适合于同杆4回线的故障测距方法。同杆4回线内部发生故障时，可以将故障分量分解为12序分量，且利用该12序分量进行故障测距。考虑到在任何故障类型下，同杆4回线内部都会存在反序分量，所以提出了基于反序环流分量的故障测距方法。当同杆4回线内部发生故障时，从线路两端计算到故障点的反序环流分量电压相等，利用该关系可以求出故障点的精确位置。由于相互独立的12序分量完全能够解决线间耦合问题，文中提出的测距算法能够精确测距，测距精度不受故障类型影响。大量ATP仿真结果表明所提出的测距算法完全适用于同杆4回线的故障测距，测距精度不受过渡电阻、系统运行方式、线路两端功角的影响。     

同杆并架双回线跨线不接地故障的距离保护

从理论上分析了同杆并架双回线跨线不接地故障时距离继电器测量阻抗的变化规律。提出只有将高频通道、超范围距离元件配合构成允许式纵联距离保护，才能保护同杆双回线跨线不接地故障。还对超范围阻抗如何整定进行了讨论。EMTDC仿真试验证明了理论分析结果是正确的。     

改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。     

同杆4回线12序分量法

同杆4回线在节省线路占地的同时，带来了测距和继电保护等方面的困难。文中针对同杆4回线难以解决的线间耦合问题进行了大量研究。使用矩阵变换将耦合的线路进行解耦，形成相互独立的12序分量。详细研究了这12序分量的特点，并给出了线路发生故障时的各序分量图。12序分量法不仅可以成为同杆4回线故障计算的基本方法，还为同杆4回线的测距和保护打下了理论基础。EMTP仿真结果表明了12序分量法的精确性。     

金昌—酒泉750 kV同塔双回紧凑型线路换位方式分析

以金昌—酒泉线路（简称金酒线）为例,考虑了多种相序排列或换位方式,对采用T形直线塔的750 kV同塔双回紧凑型线路的线路参数、母线电压的不平衡度进行了分析。研究了不同相序排列或换位方式对潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流的影响。结果表明,由同塔双回紧凑型线路引起的母线电压负序不平衡度较低。但不换位时不接地停运线路上的感应电压较高,因而有必要对金酒线进行换位。通过对不同换位方式下金酒线的不平衡度、潜供电流和感应电压的比较分析,推荐了2种换位方式。     

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。     

同杆4回线故障选线方法

对4回线所有单回线故障进行了推导与分析，分析表明，当故障发生在某一回线上时，无论是哪一种类型的不对称短路故障， E，F，G，H这4序分量之间存在恒定的幅值与相位关系，而当故障发生在不同回线上时，各序分量之间则有不同的幅值与相位关系。利用这个特点提出了一种 4回线发生单线故障时的故障线路识别方法。对4回线的各种单回线故障进行了大量的EMTP仿真，仿真模型包括理想对称的4回线路和实际运行的不完全对称4回线路，结果都验证了所述故障选线方法的正确性。     

双回线路跨线故障及保护动作行为分析

以山西220 kV系统某线路的一次实际跨线故障录波数据为基础，分析了同杆双回线路保护安装处的电流电压特征，研究了该线路上4套不同厂家、不同型号常规微机型线路保护的动作行为，提出了同杆并架双回线保护选型应注意的问题。结果表明，异名相跨线故障期间，各端保护可以检测到零序电流，但无零序电压;变化量方向元件可以正确判断方向;采用零序电流 I · 0 和负序电流 I · 2A 构成的稳态量选相元件能正确选相;零序方向元件的动作行为不确定;相间测量阻抗增大、接地测量阻抗减小均不能正确反映故障位置。     

750 kV同塔双回线接地距离保护整定计算

分析了同塔双回线运行方式与零序补偿系数的关系,指出目前整定计算中采用固定零序补偿系数难以兼顾接地距离保护在750 kV同塔双回线正常运行方式下具有较高的灵敏性,同时在单回线挂检方式下又具有较好的选择性。提出在750 kV同塔双回线整定计算中采用微机保护定值区切换功能,根据运行方式选择相应的零序补偿系数,从而消除运行方式对测量阻抗的影响,提高接地距离保护动作性能。以中国第1条750 kV同塔双回线为例,采用ATP仿真软件验证了该方案的有效性。     

基于12序分量的同杆4回线短路故障计算

分别针对同杆4回线的多种单回线故障和跨线故障，将4回线上的12相电压和电流采用分步的矩阵变换消除线间互感和相间互感，得到12序互相独立的序分量。在分析各序电压、电流特点的基础上，建立起相应的序网络，并利用短路故障时的边界条件以及各序网络计算出故障点以及各支路上的各序电压和电流分量，再通过矩阵变换得到短路故障时流过各支路的各相电流及各节点电压。通过比较计算值与ATP仿真值验证了这种计算方法的正确性。