基于S变换的超高压输电线路暂态信号识别方法

提出利用S变换暂态能量和对单相短路、故障性雷击、非故障性雷击与电容投切等4种常见暂态信号进行分类识别的方法.基于PSCAD/EMTDC的500 kV输电线路仿真模型,产生4种暂态信号,然后利用S变换暂态能量和对各个暂态信号不同频带的暂态能量和进行提取,通过分析比较,得出分类识别的判据.算例验证,该方法具有准确率高、结果...     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案.介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别.从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点.仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性.     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案。介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点。仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性。     

基于小波包变换的暂态保护在带TCSC输电线路中的应用

可控串补技术(TCSC)是柔性交流输电(FACTS)技术中的一项重要技术.本文分析了TCSC装置自身的特点和对传统线路保护的影响,提出了一种基于小波包变换的暂态保护新方案.该方案利用小波包变换来提取暂态信号中的多个频段的谱能量来实现区内外故障的识别.Matlab仿真结果表明,该方案应用于TCSC输电线路在各种故障条件下是可行的.     

输电线路暂态量保护的研究进展

输电线路的暂态量保护原理是继电保护的重要新原理之一,保护装置是有望应用于特高压系统,实现故障的超高速切除.针对课题组近10年的暂态保护研究工作进行了较为全面的总结,介绍了一套面向实用化的暂态量保护总体方案,由高速的主保护(双端纵联的方向保护)、超高速的辅保护(单端的边界保护)和配套元件(用于启动、识别雷电干扰、识别合闸于故障、故障选相等)构成;构建了一套暂态量保护的实验装置,包括一台能够同步采集暂态信号并实时进行保护计算与判断的实验室样机和一台能够输出保护用模拟信号的暂态信号发生器.基于EMTP仿真数据和现场行波实录数据,对装置进行性能测试试验,表明暂态量保护原理算法和实验室样机是可行的、动作速度为2~8 m s.同时,探讨了影响暂态量保护实用化的互感器高频暂态信号传变特性问题和输电线路高频载波的干扰问题.     

利用多端暂态电流的高压输电线路保护新算法

该文提出了一种基于多端暂态电流小波变换的高压输电线路的保护算法.在对高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减作用分析的基础上,得出了利用暂态电流实现保护的方法,并提出了综合利用多端暂态电流信息的保护算法,以及相应的保护定值设定依据,使保护动作更加可靠,可保护线路的全长,且整定方便.EMTP仿真结果证明此算法对不同的故障情况以及线路接线方式均可正确判断.     

EHV输电线路暂态量保护的发展和应用

基于故障产生的高频暂态量的EHV输电线路保护具有响应快、准确度高并且不受工频现象如振荡、过渡电阻、电流互感器饱和等影响的特点。通过参阅国内外相关文献,介绍了故障产生的高频暂态量的概念、原因及其特点。综述了基于暂态量保护技术的发展和应用。分析了目前暂态保护所存在的一些问题,结合新技术在电力系统中的应用,探讨了暂态量保护的研究方向和发展前景。     

高压输电线路暂态保护的发展与现状

基于故障高频暂态量的高压输电线路保护具有响应快、准确度高、不受工频振荡、过渡电阻等影响的特点,文章介绍了故障高频暂态量的产生原因及特点,综述了基于暂态量的保护发展及现状,分析了目前存在的一些问题,结合新技术在电力系统中的应用,介绍了基于暂态量保护技术的发展前景。     

输电线路单端暂态量保护

在阐明单端暂态量保护内涵和优越性的基础上,系统介绍了距离保护和边界保护这两类输电线路单端暂态量保护的研究现状,重点分析了最新的数字信号处理技术（如小波变换、数学形态学等）在单端暂态量保护中的应用特点,最后展望了单端暂态量保护的研究前景和难点。     

基于暂态电流信号的EHV输电线路保护新方案

提出了一种基于单端电流暂态信号小波变换的超高压输电线路快速保护方案。利用单端暂态电流信号的小波变换模极大值,对电流信号的李氏指数进行最小二乘法估计,来判断故障线路。通过大量ATP仿真证明,在各种故障情况下该保护算法能准确、可靠地动作。     

基于电流故障分量时频矩阵相角差的换流变差动保护研究

传统换流变差动保护中易受直流偏磁和故障过渡电阻影响,可能出现差动保护的拒动问题。为此,提出一种基于电流故障分量(Current Fault Component, CFC)时频矩阵元素和相角判别的换流变差动保护判据。变压器发生区内故障时,变压器两侧电流互感器(CT)检测到的CFC方向相同,而区外故障时检测到的两侧CFC方向相反。通过S变换获得CFC时频矩阵,根据故障时刻时频矩阵内所有元素求和所得相量的相角大小,判别CFC的方向,从而实现换流变区内故障的识别。仿真结果表明,所提保护判据在各种故障情况下均可有效识别换流变的区内、区外故障,在直流偏磁和故障过渡电阻的情况下仍具有较高的可靠性,同时可有效降低差动保护误动风险。     

±500kV高压直流输电线路单端电气量暂态保护

随着直流输电的广泛应用,直流输电线路保护的研究越来越重要。利用直流输电线路两端的平波电抗器与直流滤波器组成的边界元件对高频信号的阻滞作用以及故障电流突变特性构成了高压直流输电线路单端电气量暂态保护新方法。该方法采用单端信息、不依靠通信,动作更迅速。仿真结果表明,保护在各种情况下均能正确动作,耐过渡电阻能力强。     

基于S变换标准模板相似度的电压暂降分类

提出了一种基于S变换的标准模板相似度的电压暂降分类方法。采用双线性插值尺度变换形成各类持续时间不同暂降的全局模板;提取全局模板中最能反映该类暂降特征的特定部分建立该类暂降的唯一标准模板。将未知暂降信号的模时频矩阵经尺度变换和局部化提取后的实测局部模板与标准模板做相似度对比,依据模板相似度最大原则进行分类。该方法有效利用局部区域明确的时频相关性,抗干扰能力强,解决了持续时间不同的暂降信号需建立不同模板的问题,分类过程简洁直观。Matlab仿真和实际试验结果显示,该方法在噪声情况下可准确对所考查的暂降信号进行分类,是一种有效的电压暂降分类方法。     

基于故障分量时频突变特征的海上风电直流升压送出线路纵联保护

直流汇集送出系统具有效率高、体积小和无需无功补偿等优点,是未来远海风电场汇集送出的发展趋势。然而,相较于陆上架空线,送出海缆分布电容明显,区外故障时,长海缆分布电容电流使得线路两侧电流具有较大的差异,从而易导致基于暂态量的传统纵联保护误动作。针对该问题,提出基于故障分量时频突变特征的纵联保护原理。通过分析直流送出线路、换流器的暂态电流频率特征,考虑区内外故障时两侧暂态故障电流的频段差异,选择合适的保护应用频段。利用小波变换对故障电流进行时频变换,通过Wasserstein距离构造区内外故障识别判据,解决了区外金属或低阻故障时基于暂态时域量的纵联保护误动作问题。在半实物仿真平台(real-time digital simulation, RTDS)中搭建海上风电直流汇集送出系统模型,对所提保护方案进行仿真验证。仿真结果表明,所提保护方法能够可靠识别区内外故障,保护动作时间小于5 ms,耐受过渡电阻达300Ω,抗噪声能力达20 dB。     

一种基于修正电压的新型暂态量保护原理

鉴于柔性直流输电系统在线路侧发生故障时具有故障电流上升速度快、幅值大的特点,为保障系统的安全稳定运行,线路保护需在数毫秒内完成故障判别。如何快速可靠识别故障线路是柔性直流系统线路保护的难点之一。针对该难点,提出一种基于修正电压的新型暂态量保护原理。首先,提出一种电压修正算法,其同时利用了短路后电压的幅值和变化率特征,可以更灵敏地识别故障。在此基础上,基于修正电压的积分量实现了对区内故障与正向区外故障的有效区分。其次,提出一种新的方向元件,基于该方向元件构造纵联后备保护判据,解决了单端量保护在高阻故障下灵敏度较低及反向故障误动的问题。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建四端柔直系统模型,通过仿真验证了本方案的有效性。     

基于Tanimoto相似度的光伏场站送出线路纵联保护

受逆变器耐流能力及控制响应特性影响,光伏电源短路电流幅值受限、相角受控,导致比率式差动保护性能下降,光伏场站送出线路缺乏有效的主保护原理。为解决该问题,在分析光伏场站故障特征的基础上,引入Tanimoto相似度刻画光伏场站与同步系统短路电流之间的波形差异。分析了区内、区外故障时相似度系数的变化,最终构造了基于Tanimoto相似度的纵联保护新原理。仿真结果表明该方法能够正确反映区内、区外故障,适用于光伏场站弱出力场景,对高阻故障具有良好的识别能力。     

超高压输电线路故障暂态行波的奇异性仿真分析研究

针对暂态保护的关键问题——暂态行波故障特征提取,把小波变换应用于暂态行波故障特征的提取。给出了应用小波变换提取行渡故障特征的方法和步骤,并对电压和电流行波的故障特征进行了初步分析和比较。用小波能够简单明确的反映行波分量的特点,从而可以有效的提取故障信息。为基于暂态行波特征的暂态保护及故障测距奠定了基础。     

基于小波分析的超高压输电线路无通信全线速动保护方案

提出了一种基于小波分析的输电线路无通信全线速动暂态保护的新方案。该方案利用小波变换构造两个不同中心频率的带通滤波器,提取故障生成的高频暂态信号。通过比较这两个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。该方案无须通信通道,对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。ATP仿真初步证明了该方案的有效性。     

基于离散化长线方程的超高压输电线路功率平衡法保护研究

带并联电抗器的超高压远距离输电线路发生故障后系统的暂态过程会变得更为复杂。针对通常以相量形式表示的输电长线方程,提出离散化长线方程模型,并在此模型的基础上通过分析判断线路两端的功率平衡与否来判断线路内部是否发生了故障,进而对线路实施保护。功率平衡保护确定了保护判据,最大限度地利用了电压、电流等电气量的故障信息,实现超高压输电线路故障的快速切除和安全、可靠、灵敏的高速保护,进而提高了电力系统暂态稳定性。