测距式行波距离保护的研究（一）——理论与实现技术

阐明了测距式行波距离保护的特点，对测距式行波距离保护的动作性能进行了全面的分析讨论。就其核心部分——故障测距元件的构成、定时器控制量的选择、方向行波到达时刻的判定以及测量精度的考虑进行了全面的分析，指出了在实现距离测量元件、距离保护Ⅰ段和Ⅱ段中具体的技术关键，提出了有效的对策。为进一步研制测距式行波距离保护装置提供了理论和技术依据。     

基于三端行波测量数据的输电线路故障测距新方法

行波波速的不确定性往往给行波故障测距带来较大误差。目前消除波速影响的单、双端行波故障测距方法中，常存在折反射后的行波衰减至不可测量的问题，此情况下该方法将失效或存在很大误差。在行波故障测距原理基础上，提出了一种新型的不受波速影响的输电线路三端故障测距方法，检测故障行波波头到达故障线路本端、对端以及相邻线路对端共3个母线测量点的时刻，由这3个时间参数得到的故障距离表达式中消除了波速的影响和线路弧垂造成的误差。仿真结果表明，该方法定位精度高且简单、可靠。     

小波变换应用于输电线路行波故障测距(Ⅰ)

在分析了单端和双端行波法故障测距原理的基础上，着重讨论了诸如母线，行波源，过滤电阻等因素对行波测距的影响，并在理论上对每种算法的测距误差进行了分析，最后根据小波变换模极大值理论实现了行波测距，大量仿真表明，本方法有效且有很高的测距精度。     

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波的极性相反，而此时测距结果又与线路无故障时相同。因此，会造成行波测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波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。     

一种使用两端电气量的高压输电线路故障测距算法

提出了一种使用两端电流、一端电压的高压输电线路故障测距算法。该算法从原理上克服了 对端系统助增电流和过渡电阻对故障测距的影响，并对高压长线的电容充电电流进行了迭代 补偿；EMTP仿真结果表明，算法有较高的精度。     

利用重合闸暂态行波的输电线路故障测距

系统地分析了输电线路重合闸暂态行波的产生机理和传播特性,在此基础上提出利用重合闸暂态行波的输电线路故障测距原理,即E型现代行波测距原理,并详细分析了这种原理的4种运行模式,即标准模式、扩展模式1、扩展模式2和综合模式。然后,对故障点反射波和对端断路器触头反射波的识别问题进行了初步探讨。EMTP仿真和实测暂态波形分析表明,利用重合闸暂态行波的输电线路故障测距原理是可行的,并且通过与其他行波测距原理配合使用,能够提高永久性故障的测距可靠性。     

输电线路行波保护的现状与展望

回顾了行波保护的历史并综述了国内外研究现状，讨论了早期行波保护所存在的问题和原因。针对这些问题提出了相应的解决措施，包括利用小波变换分析行波的故障特征，研究行波保护新原理，把光互感器、DSP技术应用于行波保护系统等，为今后的行波保护研究指明了方向。     

考虑母线分布电容影响的单端行波测距法

分析了单端电压行波中各种可能存在的波头，得出了不考虑母线分布电容的方法不能完整地实现第2个反向行波识别的结论。推导了电压行波在分布电容处的传播特性，指出电压行波在分布电容处的初始反射系数恒为负。利用这个结论，提出了一种新型的第2个反向行波识别方法。理论分析和仿真结果表明，这种方法具有很高的可靠性，且不受线路两端母线类型的影响。     

配电网混合线路单端行波测距法

提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线与电缆混合线路单端测距的方法。该方法分2步确定故障点:首先根据故障行波的传播特性,提出新的判据以确定故障区段,此判据根据特征波的逻辑运算结果确定故障区段;然后在定段的基础上再实现准确定位。     

基于小波变换技术的输电线路单端行波故障测距

提出了利用小波变换的单端行波测距新方法，可有效提取输电线路故障行波特征并消除行波色散对定位精度的影响，同时解决了如何定义行波到达时间和选取行波传播速度的问题。大量测距结果证实，采用小波变换技术的单端行波测距法的测距结果在可靠性和测距精度上都有很大提高，在单端行波测距法能够使用的条件下，测距精度能够满足现场对精确故障定位的要求。     

配电线路行波故障测距初探

探索综合利用故障初始电流、电压行波线模分量实现配电线路双端故障测距的新方法。根据不同配电线路的结构特点，分别提出了“电流-电压”、“电压-电压”和“电流-电流”3种双端行波测距模式。简要分析了小电流接地故障及相间短路故障的行波特征,阐述了故障行波信号的获取、故障过渡电阻、配电网混合线路、多分支线路以及行波波头的准确标定等影响故障测距的关键技术问题。提出利用线路末端配电变压器传变电压行波，解决配电线路末端行波信号不易获取的问题。最后通过现场试验初步验证了该方法的可行性。     

输电线路双端行波故障定位新算法

双端行波故障定位原理简单，但受行波波速的不确定、输电线路长度差异以及行波波头到达时间记录不准确等因素的影响，容易出现较大的定位误差。在常规双端行波故障定位原理的基础上，提出了一种新型输电线路双端行波故障定位算法，通过记录故障初始行波到达线路两端的时刻、参考端记录的故障点反射行波和对端母线反射行波到达时刻，解方程组得到不受波速和线路弧垂影响的故障定位结果。实际应用结果表明，该算法具有较高的定位精度。     

浅析输电线路基础边坡保护距离

在输电线路竣工验收过程中,经常发现塔基的边坡保护距离a值不够,文章分析了造成边坡保护距离a值不够的原因有施工方不严格按图施工、测量错误、设计原因。针对该问题,最有效的办法是设计人员在配置陡峭地形的基础时,采用掏挖基础或人工挖孔桩基础,并加大基础埋深。在问题出现后,采用补救措施,采用挡土墙或浆砌石回填。不管采用哪种措施,都是为了保证输电线路运行的稳定性和安全性。     

小波变换应用于输电线路行波故障测距(Ⅱ)

在介绍了单端和双端行波故障测距原理的基础上，着重讨论了诸如母线，行波源，过渡电阻等因素对行波测距的影响，并在理论上对每种算法的测距误差进行了分析，最后根据小波变换模极大值理论实现了行波测距，大量仿真表明，本方法有效且有很高的测距精度。     

输电线路行波故障测距技术在构皮滩水电站的应用

文章介绍了输电线路行波故障测距的两类基本原理,即D型双端行波原理和A型单端行波原理,并总结了实现行波故障测距的关键技术,在此基础上,介绍了构皮滩水电站行波故障测距系统的构成情况。     

特高压长线路距离保护算法改进

特高压长距离输电线路呈显著的分布参数特性，其电容电流很大。分析表明，线路末端三相故障时，线路首端的测量阻抗不与故障距离成正比。研究指出，相间距离保护的测量阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系，而传统接地距离保护应用于特高压长线路时存在原理性缺陷。理论分析并推导了新的接地距离元件测量阻抗的计算表达式，并提出了距离保护的改进措施，大量仿真证明了改进措施在特高压长线路上应用的正确性与有效性。     

一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上，提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明，故障后产生的各种频率信号中，固有频率信号是明确的，且信号较强，便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障，可以有效提高区内故障时保护的动作速度，同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响，受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。     

现代行波故障测距系统的研制

介绍了一种采用现代行波故障测距技术的架空输电线路故障测距系统的构成、工作原理、功能配置及其在交直流输电系统中的应用实例。该系统由行波采集与处理系统、行波综合分析系统、远程维护系统以及公共电话网等4部分构成，并且集成了A，D，E等3种现代行波故障测距原理以及多种暂态行波波形分析方法。该系统可以同时采集8回线路的暂态电流（来自常规电流互感器二次侧）和暂态电压（来自专门研制的行波耦合器）信号。实际运行表明，该系统具有较高的准确性、可靠性、性能价格比以及较强的适应性和可维护性，其绝对测距误差可达200 m以内。     

基于整个输电网GPS行波故障定位系统的研究

输电线路行波故障定位具有很高的精度，但需要高速A/D采集、大量数据存储、复杂的行波 波头辨识，且对发展性故障、近距离故障的测量处理比较困难。提出采用专用行波波头检测 传感器、高精度的GPS时钟及存储行波波头时刻的高效存取方法， 设计了行波波头记录仪 。在每个变电站只需安装一台记录仪，与调度通信，构成输电网GPS行波测量网络，直接测 量故障行波波头到达各个变电站的准确时刻，由调度进行故障定位。     

输电网行波网络保护方法

在研究行波在电网中传播特性的基础上,提出了一种新型输电网行波网络保护方法,该方法在线路故障后利用电网中所有行波保护继电器记录的初始行波到达时间来剔除无效行波时间数据,并修正部分无效初始行波到达时间,进而利用有效初始行波到达时间来判断故障线路。这一保护方法综合利用了电网中所有线路的初始行波到达时间信息,不但解决了行波保护易受线路结构等因素影响的问题,而且在某一行波保护继电器故障、启动失灵或时间记录错误后仍能可靠动作。分析和仿真结果表明,该保护方法原理可行、实现简单、可靠性高,有助于进一步提高行波保护的实用性。