同杆并架输电线路跨线故障识别元件

通过对线路发生单纯性故障与跨线故障情况下的正、负序故障分量阻抗关系和正、负序故障分量电流幅值关系的分析，提出了一种判别电力系统发生跨线故障的判别元件。单纯性故障时，正负序阻抗角相等、正负序阻抗幅值相等、正序故障分量电流幅值不小于负序电流幅值;而当发生跨线故障时，以上关系不再成立，由此便可以得到系统发生跨线故障的判据。该判别元件原理简单，动作灵敏度高， EMTP仿真和现场录波数据验证了该判别原理的准确性。     

基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理

提出了一种基于故障分量的分相阻抗差动保护新原理。该原理分别提取线路两端保护安装处的故障分量进行阻抗计算，然后利用这2个阻抗之差构成阻抗差动判据。该原理无需进行采样数据同步处理，耐受电容电流和过渡电阻的影响。电流幅值差动保护判据以线路两侧的电流幅值差为动作量，幅值和为制动量，在发生电压互感器断线时，可作为阻抗差动保护判据的补充判据。仿真结果验证了该原理的正确性和有效性。     

串联电容补偿的平行双回线上方向继电器的性能

研究串联电容补偿对线路保护的影响具有重要意义。文中在导出串联电容补偿的平行双回线上各保护安装处的等值电源阻抗表达式的基础上，提出了方向继电器应用于串联电容补偿的平行双回线的一个新问题，即在电容器出口一端区内故障时，故障线路对侧方向保护在高阻接地故障时可能判为反向拒动。EMTP仿真试验证实了理论分析结果。     

消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法

分析了区内、区外故障时,线路相间电容对故障分量综合阻抗的影响,并提出了消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法。在各相的故障分量差动电流中减去该相流向其他两相线路的电容电流,计算结果仅取决于线路对地电容。使用EMTP数据对该方法进行了仿真,结果表明,采用新方法后,计算结果更稳定,整定时仅需考虑线路对地电容,整定原则更加明确,定值裕度大。     

基于故障分量正序电抗的方向元件

提出了基于故障分量正序电抗的方向元件。当线路上发生正向故障时,故障分量正序电抗等于背侧的系统电抗,极性为负,小于线路正序电抗;当线路上发生反向故障时,故障分量正序电抗等于线路和对侧系统的正序电抗之和,大于线路电抗。根据这个特点,可以判断故障方向。该方向元件易于实现,灵敏度高,不需要设置电压门槛,即使感受到的故障分量正序电压的幅值较小,仍可以准确地判别方向。     

六相输电线路的纵联方向保护方案

在典型的六相输电系统中，半正序、半零序和半负序故障分量不受系统阻抗变化的影响。文中提出了基于上述3种故障序分量的方向保护判据，并且将其综合在一起，构成了一种适用于六相输电线路的纵联方向保护方案。该方案能够根据故障的特性自动选择方向判据，并且能够反映除六相短路以外的所有故障。补充正序突变量判据以后，该方案能够判别六相短路故障。EMTDC仿真结果表明，该纵联方向保护方案不受系统阻抗和故障点过渡电阻的影响，原理简单、可靠，动作速度快。     

基于故障类型的故障分量提取算法

提出了一种基于故障类型的故障分量提取算法，适用于中性点接地的高压系统。其原理是根据选相结果，先计算出保护安装处的负序及零序故障分量，然后根据故障类型特征计算出保护安装处的正序故障分量，最后按照对称分量理论，将各序故障分量合成得到故障相的故障分量。该算法弥补了目前方法由于只能获取故障发生最初短时的故障分量、只能用于快速保护的缺陷，采用该算法可以求得故障发生后任何时刻的故障分量，从而将故障分量引入后备保护。     

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。     

串补电容对工频变化量距离保护的影响

详细分析了有串补电容线路上工频变化量距离继电器的性能，得出工频变化量距离继电器应用于串补线路在不计暂态过程时能够正确动作，而在计入暂态过程时可能存在暂态超越。在此基础上提出了防止暂态超越的措施——提高动作门槛。EMTP仿真程序结合保护仿真程序验证了上述理论分析的正确性和防止暂态超越方案的有效性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

正序电压电流补偿的方向元件

提出了一种基于正序电压电流补偿的方向元件，可用于高压输电线路纵联方向主保护。给出了补偿阻抗的确定方法，在经过合适的阻抗补偿后，该方向元件能够反应系统全相及非全相状态下各种不对称故障，不受系统振荡的影响，在启动元件启动后整个过程能长期投入运行。对于线路发生三相短路的解决办法是补偿加入电压电流的正序故障分量。用电力系统动态模拟试验的故障录波数据对该方向元件进行验证，结果表明，该方向元件能有效、可靠地判断出故障方向。     

电力系统振荡过程中序分量选相元件动作行为分析

对超高压输电线路微机保护所用序分量选相原理和防止振荡时误选相所用的不对称故障开放判据进行了较详细的介绍。对于振荡中心和单相接地故障在同一条长输电线路且两者之间有较远距离的情况，从不对称故障开放判据和阻抗排除法两个方面分析了造成误选相的原因。理论分析和动模试验都证实了这种误选相现象的存在，为以后序分量选相原理的改进提供参考。     

一起特殊跨线引起故障线路保护动作的分析

针对某220 kV线路发生的一起特殊跨线故障，利用等效电流和序分量法，求解线路故障时的电气量，分析故障时线路保护的动作行为。分析结果与录波数据和动作报告完全吻合，表明在跨线故障时传统的线路保护存在误选相和保护拒动的可能性。根据不同原理保护在跨线故障时的行为，提出同杆并架线路的保护配置方案。     

TCSC对抑制次同步谐振的机理分析

对具有可控串联电容补偿的电力系统，提出了一种直接计算可控串补对次同步频率 分量所反映出的等值阻抗的算法。基于该计算原理，对可控串补具有正等值电阻这一特性给 出了详细的机理解释。     

微机保护判断故障相的探讨

该文分析了输电线路发生故障时相分量、序分量的电流特点，并提出了微机保护采用电流的序分量判断故障相别与短路类型的方法。     

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。     

基于时域相关性分析的高压线路保护选相新原理

从输电线路不同故障类型时的边界条件入手，通过对各相电流故障分量的分析，提出了基于时域相关性分析的选相新原理。该原理不仅对于非周期分量、工频量以及各次谐波都适用，而且在故障发生后的整个暂态过程中都成立，且不受过渡电阻及故障点位置的影响，可实现快速、准确选相，尤其可准确识别三相短路故障。电磁暂态程序（ATP）仿真和动模数据都充分验证了该选相原理的正确性和可行性。