基于暂态电流极性比较的输电线路保护原理的研究

本文主要研究基于暂态电流极性比较的单回输电线路保护原理的基础上,提出了基于单母多出线暂态电流极性比较的输电线路保护原理和基于暂态电流极性比较的双回线保护原理,在小波变换模极大值的基础上,研究了实现暂态电流极性比较保护的故障选相原理和实现该原理的程序方法。     

输电线路行波电流极性比较式纵联保护方案研究

提出利用高压输电线路暂态行波电流与电容式电压互感器高压侧暂态行波电流的行波纵联保护方案．对暂态行波电流的α模量求取小波变换模极大值以确定极性．比较测量端主电路及电容器分支电路暂态行波电流的初始极性,以判断行波浪涌方向;并通过交换线路两端的故障方向信息识别线路内部故障．分析了该行波电流极性比较式保护方案的影响因素．ATP仿真表明保护方案切实可行,具有较强的实用性．     

基于形态梯度的输电线电流行波比较式超高速保护

将形态学的概念引入到电流行波比较式保护原理中，提出了基于形态学梯度变换的超高速电流行波极性比较式保护算法．算法具有运算量小、计算速度快的优点，并且由Clark变换产生1、2两种线模量，取形态学梯度变换后极大值较大的模量进行极性比较，因此对于任何一种故障类型都有较高的灵敏度，不存在故障类型引起的动作死区．ATP仿真测试表明，该算法可以用来实现超高速保护，基本上能够正确判别区内外故障，适应不同位置、不同过渡电阻、不同初始角及不同类型的故障情形．此外，还提出了电流行波相似度比较式线路保护方案，此方案不依赖于两端某一点的极性来判断区内外故障，而是通过比较线路两端一段时间内电流的相似度来区分区内外故障，因此可以明显提高判别故障位置的可靠性．     

基于小波变换的配电网单相接地故障选线方法

分析了配电系统发生单相接地时的故障特征，在研究了现有选线方法的基础上，提出了利用小波变换的奇异性检测理论进行故障选线的新方法。该方法对单相接地故障的暂态分量进行小波变换，通过比较零序电流小波变换模极大值的大小和极性判别出故障线路。MATLAB仿真结果表明，该方法能够准确、可靠地实现故障选线，且不受故障电阻及中性点接地方式的影响。     

基于小波变换的单相高阻接地故障检测方法

提出了一种基于小波变换的中性点不接地系统的单相高阻接地故障检测方法.发生故障时,经过小波变换,故障相电流和零序电流高频系数模极大值在相同时间和位置的极性相同,而非故障相的高频系数模极大值与零序的高频系数模极大值极性相反;故障相的高频系数比非故障相的高频系数大很多,可作为接地检测的依据.通过ATP仿真验证可知,该方法能准确地检测出单相高阻接地故障.     

基于电流相角分布的光伏直流送出线保护方案

光伏直流送出线发生双极故障时会导致输电线路两端换流器快速闭锁,为保障系统稳定运行,保护装置需在换流器闭锁前快速准确识别故障.为此,提出一种基于两端电流极性变化的相角分布光伏直流送出线保护方案.该方案利用相角值描述故障前后一个数据窗线路两端暂态电流极性的异同,并以此分类构造保护判据,可以准确快速地判断出光伏直流送出线区内外故障.最后,在MATLAB/Simulink中搭建1 MW/±30 kV集中型光伏直流升压外送系统模型进行仿真验证.结果 表明,该方案能够快速可靠识别光伏直流送出线上的故障类型,且具有较好的抗干扰和抗过渡电阻能力.     

基于Mallat算法的小电流单相接地故障选线研究

提出一种利用小波分析中的Mallat分解算法对小电流系统故障线路进行诊断的方法.当小电流接地系统发生单相接地故障的时候,提取的暂态零序电流经过Mallat算法分解,通过模极大值理论有效的判断出故障线路.     

一种改进的小电流接地故障定位方法

针对配电网中经消弧线圈接地系统的小电流接地故障定位困难这一问题,利用接地点上游与下游间暂态零模电流相似性的原理,在现有相关系数法的基础上提出一种改进的判断故障点范围的方法.该方法将工频电流极性与暂态零模电流相结合,修正了相关系数的极性,最终解决了目前相关系数法中存在定位盲区的问题.通过实验对改进后的相关系数的准确性进行了验证.结果表明,改进后的方法能有效地降低故障误判率.     

10kV电缆金属护层接地方式对故障暂态行波特性的影响

分析了变电站10kV电缆出线发生单相接地故障时,电缆金属护层不同接地方式对故障暂态特性的影响.重点分析对比了暂态电流波初始极性,并利用PSCAD仿真软件进行仿真,利用MATLAB对所获取的波形进行处理比较.大量的仿真结果表明,不同金属屏蔽层接地方式下发生单相接地故障时,故障暂态特性会有所区别,会对原有的故障特性产生影响.     

微机保护中TA饱和检测的算法研究

阐述了TA饱和对母线差动保护的影响,利用小波变换能对奇异点进行准确分析定位的原理,提出了一种实时检测TA饱和区和线性区的新方法。该方法在故障开始后对TA二次电流实时进行多尺度小波变换,根据TA二次电流波形在故障发生时进入饱和时刻和出饱和时刻都有奇异性,并分别对应小波模极大值,而小波模极大值的不同特征判断对应进饱和点和出饱和点。用三次B样条函数仿真实践检测判据,证明了其有效性。     

基于模型识别和电流极性的混合式双极型直流输电线路纵向保护

针对混合式双极型直流输电系统,结合模型识别和电流极性保护原理,提出一种新的输电线路纵向保护原理。分析故障网络发现:当逆变侧前端故障时,故障模型等效为电容模型(C模型),当逆变侧背面故障时,故障模型等效为阻感模型(RL模型);当整流侧前端故障时,整流侧故障电流具有正极性,当整流侧背面故障时,整流侧故障电流具有负极性。区内故障时,即逆变侧和整流侧的前端同时故障时,故障模型匹配C模型,同时故障电流具有正极性;当故障发生在区外时,即逆变侧和整流侧的前端不是同时故障时,逆变器侧的故障模型不匹配C模型,或者整流侧故障电流具有负极性。由此区分直流线路外部和内部故障。仿真结果表明,该原理可以补偿主保护,作为备用保护的改进。     

基于电流信息的三端环形直流配电网保护策略

针对三端环形直流配电网发生故障时故障电流上升快且幅值大而导致的区内外故障判别困难问题,提出了一种基于电流信息的保护策略。主保护提出在故障暂态下先闭锁换流器,停止各端电源功率传输,利用此时线路中故障电流的方向判别区内外故障;为了弥补主保护在换流器出现闭锁故障时拒动的缺陷,配备以故障电流突变量变化率极性为判据的后备保护,构成三端环形直流配电网的保护策略;在PSCAD/EMTDC环境中搭建三端环形直流配电网,在发生极间短路故障工况下进行仿真,仿真结果表明:保护策略中的主保护系统能有效判断故障线路,其他线路断路器不会误动;当主保护拒动时,后备保护启动,判别区内区外故障,保证配电网安全运行,从而验证了所提保护策略的有效性。     

行波的小波表示

针对暂态行波故障特征难于表达和提取 ,把小波变换应用于暂态行波故障特征刻划和描述 ,给出了电流行波、电压行波、正向方向行波和反向方向行波故障特征的小波变换模极大值表示 ;并对 4种行波的故障特征进行了初步分析和比较。行波的小波表示客观、全面、简单、明确地反映了不同行波分量的特点 ,为快速检测输电线路故障、构造基于行波原理的故障测距和继电保护奠定了理论基础     

基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案

提出一种基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网纵联保护方案。牵引变电所出口并联电容与一段接触线构成牵引网边界,通过分析发现该边界对高频信号有很强的衰减所用。利用FEEMD分解提取故障电流高频分量,然后利用Teager能量算子计算故障电流高频分量的瞬时能量,并提取两端瞬时能量最大值。区外故障时,故障电流高频分量瞬时能量最大值较小;区内故障时,该值较大。根据该差异来构造保护动作判据,判别故障位置,决定保护是否动作。基于PSCAD大量仿真实验表明,该保护方案能够准确判别区内、外故障,并且有较好的耐过渡电阻能力。     

基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法

交直流混联系统中逆变站的换相失败使交流线路发生频率偏移,导致工频量纵联方向保护的可靠性受到影响。本文提出一种基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法,利用线路区内、外故障时,传播到两端保护的电流故障初始行波波头之间极性差异构成纵联保护。该方法仅利用电流初始行波极性差异进行方向判别,消除了电容式电压互感器无法准确传输宽频带电压信息导致保护的低可靠性问题,且利用高频电流进行计算,避免了交直流混联系统频率偏移的影响。仿真结果显示,基于行波电流极性差异的纵联方向保护方法能够准确、快速地识别单相故障和多相故障,适用于交直流混联系统。     

330kV香水变继电保护及故障信息管理子站浅议

青海西部水电有限公司所属的330 KV香水变电站一期综自系统由深圳华力特电气股份有限公司提供,综合自动化系统实现对330 KV一次及二次设备的保护、监视、测量、控制、记录、报警、信号等功能.继电保护及故障信息管理系统由主站系统和子站系统组成,本文主要就330 KV香水变电站综自系统实际情况进行分析,对继电保护及故障信息管理系统子站的应用简述一下.     

基于电压信息的 MMC 直流电网直流侧保护方案

针对柔性直流输电系统运行时线路发生短路故障,识别故障线路所在以及解决电网短路电流快 速上升产生的过能量难题,提出利用输电线两端加装电感的电压信息作为故障判据的线路保护方法。 该方 法利用短路发生后电流上升,使得电感感应电压的极性发生变化的原理确定故障线路并启动直流断路器,此 为主保护;主保护拒动时,启动后备保护,通过检测电感感应电压是否超过整定值以确定故障线路并断开,利 用设计的 BPI(Buffer Protection Identification)将线路中的过电流缓冲吸收以保护整个故障线路;在 PSCAD/ EMTDC 上搭建三端环状柔性直流输电系统,模拟线路发生单极短路、双极短路,仿真结果表明:线路发生故 障时,主保护可以快速识别故障线路所在并切开线路,提高了故障识别的灵敏性,主保护拒动时,后备保护启 动识别故障线路,提高了线路整个保护方法的可靠性。