基于故障附加网络的故障分量算法

为深入认识和利用故障分量,提出了以故障分量为求解和分析对象的故障分量计算方法,它根据故障附加网络和故障分量在故障点的边界条件建立网络方程,并使用Newton法求解该方程。所提方法的特点是物理意义明确,省去了由故障全量导出故障分量的中间过程。编程计算结果表明所提算法快速、准确。该方法能够用于计算复杂电力系统简单故障或多重故障的故障分量,也可用于分析和评判基于故障分量的继电保护和各种安全自动装置的性能。     

输电线路自适应暂态计算模型

为了对故障后暂态全过程进行仿真分析,提出了基于暂态分量衰减过程的输电线路自适应仿真思想。根据频率参数误差分析,建立了模型自适应转换判据。应用面向对象技术将线路的行波模型、π型暂态模型、π型稳态模型和故障预处理模型相结合,实现了输电线路暂态自适应仿真计算。仿真实验结果表明:该模型完整地描述了输电线的暂态过程,不仅具有精度高和转换判据可靠等特点,而且减少计算时间一半以上。可用于电力系统过电压、短路故障、保护动态行为、暂态稳定以及交直流系统相互作用等问题的研究。     

不同行波方向元件原理与判据的比较

为了研究新型行波方向元件以满足高压输电线路的需要,有必要对现有行波方向元件的本质和相互之间的联系进行深入分析。该文讨论了现有的各种行波方向元件的内在联系,利用方向行波统一了各种行波方向元件的原理以及判据,并给出了各种方向元件在原理和性能上的区别。分析和计算结果表明:各种行波方向元件所依赖的基本物理现象是一样的,它们在本质上是统一的。但是由于各种行波方向元件的判据表达式并不相同,所以它们在性能上仍然存在差异,其中波阻抗方向元件、比率式行波方向元件和幅值比较式行波方向元件具有相对优越的保护性能。     

变电站二次回路电流行波传变特性

该文研究了电站中由电流传感器(CT)以及控制电缆组成的二次侧传变系统在故障行波信号的传变过程中引起的阻尼振荡现象,建立了二次侧传变回路的高频等效电路并得到了对应的复频域传递函数,基于此分析了电缆长度对行波波头振荡频率的影响及相关计算式。利用EMTP/ATP搭建了二次侧传变回路的仿真模型,并通过西北电网750kV"乾-信"线现场记录的行波波形与仿真波形比较验证了模型的合理性。利用Prony分解算法提取波头的振荡频率,并对比了不同电缆长度下的仿真结果与理论计算值,证明了分析的正确性。     

适用于配电线路无通道保护的重合闸方案

重合闸是提高电力系统供电可靠性的有效手段之一。配电线路无通道保护的时间整定与重合闸的时间整定配合困难,因此配电线路一系列无通道保护都没有使用重合闸功能,这会造成部分负荷停电时间过长。该文提出一种适用于配电线路无通道保护的重合闸方案。负荷侧断路器跳闸后闭锁重合闸功能,其下游负荷由备用电源自动投入装置动作环网开关合闸后恢复供电;电源侧断路器进行三相一次重合闸,瞬时性故障后可重合成功。该方案在瞬时性故障后能恢复对所有负荷供电,缩短了用户的停电时间。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。     

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     

Identification of Transient and Permanent Faults

A new algorithm was developed for arcing fault detection based on high-frequency current transients analyzed with wavelet transforms to avoid automatic reclosing on permanent faults. The characteristics of arc currents during transient faults were investigated. The current curves of transient and permanent faults are quite similar since current variation from the fault arc is much less than the voltage variation. However, the fault current details are quite different because of the arc extinguishing and reigniting. Dyadic wavelet transforms were used to identify the current variation since wavelet transform has time-frequency localization ability. Many electric magnetic transient program (EMTP) simulations have verified the feasibility of the algorithm.     

串联电容补偿线路行波差动保护研究

针对传统行波差动保护的缺陷,研究了串补线路的波过程,特别是初始行波的故障特征。结果发现:不论金属氧化物避雷器(MOV)是否导通,关键的行波波头信息均不受串联电容补偿的影响。提出了基于小波变换的、仅利用行波波头信息的行波差动保护。该保护能够适用于带串联电容补偿的输电线路,动作快速、可靠。EMTP(电磁暂态计算程序)仿真证明了所提保护的正确性。     

对称故障下基于无通道保护的配电线路自动化

配电线路无通道保护能在不依赖通讯的前提下快速、有选择性切除不对称故障,以此为核心的配电线路自动化系统在发生对称故障时却性能不佳。该文提出一种在对称故障时快速切除故障、闭锁备用电源投入的方案:靠近电源的配电线路无通道保护在对称故障时瞬时动作切除故障,避免电气设备过热损坏;备用电源自动投入装置检测电压跌落时两周期前的负序电压大小,避免环网开关在对称故障时合闸到永久性故障后再次跳闸。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。     

无通道保护应用研究

无通道保护是近年来出现的一种新的线路保护方案。本文在介绍无通道保护基本概念的基础上,结合目前无通道保护发展现状,分析和比较了4种配电线路无通道保护方案,分别适用于双端电源无分支的配电线路,双端电源有分支的配电线路,单端电源辐射状配电线路,单端电源单断路器辐射状配电线路;分析和比较了单回线输电线路无通道保护方案和双回线输电线路无通道保护方案,论证了他们各自的特点和适用的范围,并展望了无通道保护发展趋势。