基于相电流间相位关联特征的馈线单相接地保护新原理

配电网单相接地故障时，故障馈线上的故障相暂态电流分量包含了所有馈线上非故障相的暂态电流分量，经复小波变换后故障馈线的各相之间形成幅值和相位之间相对关联特征。依据此特征提出了基于组合复小波频带等效相位判据构成单相接地保护新原理。该保护是依据三相暂态电流之间存在相位关联特征,经组合复小波变换提取频带等效相位特征构成保护相位特征判据，并在判据中引入消除坏数据影响的风险系数。大量仿真验证了所提出的保护原理能够准确地判别单相接地故障，具有较高的可靠性和灵敏度，无须整定计算，自适应能力强，适合于非有效接地方式的各种配电网；保护方式可直接融合于间隔单元中，并作用于一次性重合方式，可大大提高供电可靠性。     

基于短路故障残压变换法的暂态稳定计算

基于短路故障残压变换法,提出了电力系统不对称暂态稳定计算方法。该方法结合了相分量法模型适应性和对称分量法计算效率高的优点,通过矩阵变换形成暂态稳定计算的机网接口和正序等效导纳矩阵,避免了复杂的复合序网形成过程。该方法既能应用于相分量坐标,也能应用于对称分量坐标,能够实现对多重故障和参数不对称元件的处理。仿真结果表明该方法简洁有效。     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时，序网连接复杂、难以求解的问题，提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化，以减小计算量，并与多端口理论相结合，推导出一种既适用于各种类型简单故障，又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用，通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果，证明该算法准确有效。     

一种利用电压模故障分量的选相元件

针对系统参数可能的变化，分析了各种类型故障条件下电压模故障分量在故障点和保护安装处的特征，提出了一种利用电压模故障分量的选相元件，该元件利用电压故障分量，故障发生后可以快速动作。在此基础上，针对线路末端经高阻单相接地时该元件灵敏度不足的问题，提出了一种选相方案。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的可行性。     

改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。     

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。     

不对称暂态稳定计算新方法

在相分量法不对称故障分析的基础上提出了一种新的不对称暂态稳定计算方法。该方法在相分量坐标下处理故障和不对称元件，然后转换到对称分量坐标中，通过矩阵运算将零序、负序与正序解耦，形成暂态稳定计算用导纳矩阵，最后利用该导纳阵进行暂态稳定计算。该方法避开了复杂的复合序网形成过程，同时还可以在参数不对称的情况下进行暂态稳定计算，既具有对称分量法的计算效率，又继承了相分量法的模型适应性。计算结果表明，该方法计算结果准确，符合计算精度要求。     

配电网传递函数故障定位法的判据分析

针对配电网的单相接地故障定位问题，提出了传递函数故障定位法。阐述了应用于配电网故障定位的传递函数法的原理，给出了单相和三相配电线路接地故障定位的传递函数公式。重点分析了依据传递函数波形的频率、相位和幅值特征进行故障定位的判据，从理论公式的数值计算和实际线路仿真两方面论证了判据的可靠性，从判据在实际的分支辐射状配电网中的应用论述了判据的有效性。证明了配电网传递函数故障定位法是切实可行的。     

带并联电抗器的超高压输电线路自适应重合闸新判据

对带并联电抗器线路发生瞬时性单相接地故障时跳开相的恢复电压特征进行了分析,应用拉普拉斯变换对恢复电压中的各种暂态分量进行了定量求解,从原理上揭示了恢复电压中衰减周期分量的产生原因。通过瞬时性故障与永久性故障时故障相端电压波形的对比,提出了识别永久性单相接地故障的跳开相端电压衰减周期分量幅值判据,并给出一种从跳开相端电压中提取低频衰减周期分量幅值的实用方法,该方法计算简单,判定迅速准确,且不受过渡电阻影响,可有效应用于带并联电抗器的超高压输电线路单相自适应重合闸故障性质的识别及重合时刻的选择。     

一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件

在对两种传统的序分量比相选相元件的动作特性进行深入分析的基础上，提出了一种基于模糊逻辑的新型故障序分量选相元件。该元件应用模糊逻辑思想，将两种序分量比相选相元件有机地融合在一起，充分发挥了序分量比相选相元件的优势。该元件能够仅通过故障相区的比较就实现故障选相，不需配合其他判别方法，也不需要用户进行整定计算。仿真结果表明，通过合理地设置选相判据的权重以及动作阈值，可以使选相结果基本不受过渡电阻和系统运行方式的影响，具有较强的鲁棒性。     

两相电流互感器配电网零序电流构造方法

中性点非直接接地配电网大多只安装A，C两相电流互感器（TA），而现有单相接地故障选线方法基本都以零序电流为基础实现。如何在两相TA配电网中准确检测并隔离接地故障线路，成为长期困扰实际运行的技术难题。通过对暂态电流的频域和时域分析，找出B相暂态电流与A，C相暂态电流的对应关系，提出在A相和C相接地时由A相和C相暂态电流构造B相暂态电流，进而得到较精确零序电流的方法。通过大量仿真实验验证了所提出的构造方法的正确性。零序电流的成功构造为实现两相TA配电网单相接地故障选线提供了基础。     

配电网单相接地故障定位技术实验研究

配电网中单相接地故障发生概率最大，传统的故障定位方法不能有效解决配电网多分支、长线路、高电阻等故障定位难题。研究发现，直流定位法不受分支数量、过渡电阻和线路长度的影响，能够较好地解决配电网定位难题。通过仿真和现场实验证实了直流定位法的可行性;在直流法的基础上，为简化定位操作，提出60 Hz交流定位法，该方法可以地面检测，大大缩短定位时间。实验证明，直流法和交流法结合的综合定位法是配电网故障定位的可行方法。     

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。     

应用相平面和分层聚类的配电网单相接地故障特征分类

对单相接地故障数据进行处理和分类有助于提高配电网故障状况和故障原因的诊断能力。文中采用相平面轨迹法分析单相接地故障波形数据,通过对相平面离散点按区域进行划分并统计各区域点数百分比建立了分类特征向量;采用按类间均值距离量度的分层聚类法实现了单相接地故障数据的分类。对某变电站大量实测样本进行了分类,表明所述方法分类结果合理准确。     

故障分量提取及故障选相的新方法

提出了一种中低压中性点不接地系统故障分量提取的新算法，该算法既能提取短时的暂态故障分量，也能提取长时间稳定的故障分量，对速断、定时限及过电流保护都适用，可极大地改善延时保护的性能；在此基础上给出了自适应电流保护中系统阻抗准确计算的方法；针对目前利用相电流差故障分量选相存在灵敏度不够高的缺陷，提出了利用相电流之和的故障分量来进行故障选相的高灵敏度选相算法。     

应用小波包分析实现配电网单相接地故障选线

应用小波包具有良好的频域分频特性,以适当频率带宽对配电网发生单相接地故障后各条线路的相电流故障分量进行分解,得到其在不同频段下的输出,按照能量最大的观点自适应地确定线路健全相的暂态故障电流分布最集中的特征频带,并根据特征频带内重构后的故障相与健全相之间能量比值的大小判断线路为故障或健全。大量基于PSCAD和MATLAB的仿真试验表明,该选线方法可以正确判别故障线路和健全线路,且具有较高的灵敏度。     

Powerformer定子单相接地保护研究

提出一种基于故障分量能量函数的Powerformer定子单相接地保护新原理。不同于传统保护方案需要测量发电机中性点和机端的基波零序电压和3次谐波电压，文中提出的方法利用Powerformer机端处的零序电流和母线处的零序电压，通过分析能量方向检测接地故障，对于发电机区内故障和区外故障具有很好的区分性。MATLAB仿真结果证明，在不同的故障情况下，该方案具有较高的灵敏性和可靠性，能够满足Powerformer的保护要求。     

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。     

自适应预报方法用于电力系统故障信息检测的研究

鉴于电力系统故障分量对电力系统保护的重要影响，首次提出将参数辨识及自适应预报方法 用于电力系统保护，用此方法提取故障分量将不受振荡、谐波及相继暂态过程的影响而获得 准确的故障信息，为保护的快速、正确动作提供依据。     

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。