基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素，而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响，可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E，采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真，结果表明，停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点，当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大，临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

信号注入式接地选线定位保护的分析与改进

信号注入式接地选线、定位保护利用对外加诊断信号的寻踪实现选线、定位，已在电力系统中获得较为广泛的应用。但该保护在应用中出现了经较大过渡电阻接地时不能正确选线的问题，对此进行了详细的分析，推导了动作特性方程和耐受过渡电阻能力的计算表达式。针对现有注入式选线保护耐受过渡电阻能力低的缺点，提出了降低注入信号频率、应用注入信号的相位信息和应用双频信号3条改进意见。     

一种防止变压器纵差保护区外故障误动的新方法

在对电流互感器饱和进行理论分析的基础上，基于对差动电流采样值波形特征的识别，提出了一种防止变压器纵差保护区外故障误动作的新方法。该方法通过面积比较法和相位比较法两个判据，不仅能有效地区分内、外部故障，从而在区外短路且电流互感器严重饱和情况下对纵差保护实现实时闭锁，而且在闭锁时间段内能利用相位比较法有效地对系统进行监测，当发生区外转区内故障时适时解除闭锁信号，开放保护。判据利用了故障后第1周期的数据，不会影响比率制动特性的动作时间，计算简单，易于实现。大量仿真结果证明了该方法的有效性和正确性。     

基于故障分量相关分析的供电牵引网异相短路保护

基于对异相短路的分析，发现两相电流故障分量波形呈现反向对称性，可利用相关分析法快速提取此特征。根据供电牵引网特点，建立了基于两相电流故障分量波形的相关分析识别异相短路的保护新方法。基于MATLAB的仿真分析和实际短路故障数据分析表明，该方法对该类型短路具有良好的识别能力，可在牵引变电所保护系统中配置该保护。     

经消弧线圈接地配电网自动化改造的问题探讨

文章介绍了现有的消弧线圈自动调整及故障选线的方法；探讨基于注入信号法进行消弧线圈调谐的方法；改变消弧线圈档位，测量零序电流变化、进行故障选线的方法；以及采用ＧＰＳ行波进行故障定位的方法；最后提出了基于消弧线圈接地电网的自动化改造方案。     

配电网离线故障定位方法研究与实现

分析了配电网单相接地故障定位中接地过渡电阻和线路分布电容对注入信号的影响,由此确定了线路的定位模型,并进一步分析了接地过渡电阻、线路分布电容与定位可靠性之间的函数关系,得出以下结论:定位可靠性随过渡电阻的增大而降低,随注入信号频率的增大而降低,随线路结构的复杂而降低。进一步提出交直流综合的定位方法以及电阻 — 长度积的定义,用电阻 — 长度积作为选用交流或直流方法的依据,并通过现场试验对交直流综合方法的有效性进行了验证。     

基于隐性故障模型和风险理论的关键线路辨识

在大规模电网中，由简单故障触发的电力系统连锁故障常常会引起大停电的灾难性后果。为了研究复杂电网连锁故障的传播机理，同时找出对连锁故障产生重要影响的关键线路，文中基于模拟连锁故障的隐性故障模型和风险理论，提出了复杂电力系统的线路故障风险评估方法，并辨识出了对系统大停电产生重要影响的一系列关键线路。模型考虑了线路过负荷保护、隐性故障、控制策略及系统运行等参数，对IEEE 118节点系统仿真结果表明，在重负荷状态运行下只对辨识出的少量关键线路加以改善，就可以使系统停电概率大幅减小，特别是大停电概率;在临界状态运行下改善少量关键线路，则可以使系统脱离临界状态，避免大停电发生。     

分层式电网区域保护系统的原理和实现

目前在高压电网中广泛使用的主保护是基于高频通道的纵联保护，而后备保护的信息则来源于单端信息的测量。文中分析了纵联保护和传统后备保护存在的问题，并结合变电站铺设光纤的现实条件，提出了一种新型的基于光纤环网通信，实现电气信息共享来进行故障定位的分层式区域保护系统。该系统可与传统的主保护和后备保护协同工作，进一步加强电网的第一道防线。详细介绍了区域保护系统的层次结构以及工作过程，阐述了用于故障定位的零、负序方向元件的原理，以及基于序分量和阻抗的综合选相元件的原理。EMTP仿真了各种故障，特别是区内外复杂故障情况下系统的动作行为，仿真结果证明了此系统的正确性。     

一种基于固有频率的超高压线路相间保护方案

在分析影响固有频率因素的基础上，提出了一种利用固有频率的超高压输电线路相间故障保护方案。理论分析表明，故障后产生的各种频率信号中，固有频率信号是明确的，且信号较强，便于采集。该方案利用线路两侧的固有频率主频差和阻抗判据区分区内、外相间故障，可以有效提高区内故障时保护的动作速度，同时保证区外故障时保护不误动。该方案不受系统振荡、负荷电流、故障时刻、过渡电阻、故障点位置和系统运行方式的影响，受电流互感器饱和的影响较小。ATP仿真和MATLAB分析验证了该方案的有效性。     

基于同步电压相量的故障定位新方法

提出一种利用同步电压相量进行输电网络故障定位的新方法。该方法首先运用对称分量法和线性叠加原理建立故障后的附加正序网络并且定义了故障点的匹配指标,进而基于该指标运用遍历搜索方法寻找故障点位置。该算法仅利用电压相量进行计算,因而能避免因电流互感器饱和导致的误差影响,且仅需少量的同步相量测量单元配置。基于PSCAD的仿真实验表明该方法能够有效地定位任意电网结构的短路故障,并且不受故障类型、过渡电阻等因素的影响。     

一种高压电网电压行波信号的提取方法

行波信号的有效提取是高压电网行波保护和行波故障定位的前提,针对传统电容式电压互感器不能传变暂态高频信号的缺陷,提出了一种电压行波信号的提取方法。利用电容式电压互感器或电流互感器的套管末屏电容,设计了电压行波提取电路,考查了其频率响应特性。利用EMTDC分别仿真了提取电路对不同频率段、不同故障初始角和不同故障电阻的暂态电压信号提取响应,理论分析和仿真结果表明:该方法能够有效地提取暂态高频信号,正确反映一次侧特定频带的电压行波特征,很好地解决了行波保护或暂态量保护及故障定位中暂态电压行波提取的难题。     

使用向量信号处理器完成卡尔曼滤波算法的微机距离保护

介绍利用卡尔曼滤波算法实施微机距离保护的方法。该设计方案共分五个主要部分:故障检 测,故障后电流和电压的估计(滤波),故障分类,区域计算和故障定位。并着重介绍了在向量 信号处量器TMS320上完成卡尔曼滤波算法的方法 。实验结果表明,该方案的计算精度、收敛 速度和计算工作量俱称满意。     

基于小波变换的行波极性比较式方向保护原理研究

以小波变换为工具提取行波信号中的故障信息，实现行波极性比较式方向保护原理，避免了基于该原理的RALDA保护受谐波影响的问题。对其在不同影响因素作用下的动作情况进行了详细的分析和仿真，解决了其中存在的问题。分析和仿真结果表明，利用小波变换后该原理是实际可行的。     

行波测距失效点处的故障测距研究

随着现代微电子技术的飞跃发展和对行波传播规律以及对暂态信号获取方法的进一步掌握，行波故障测距装置已广泛应用于超、特高压输电线路上，但行波测距方法有其固有的缺陷。文章在对行波测距盲区分析研究的基础上，提出了两种能消除行波故障测距盲区的故障定位算法。这两种方法都是利用故障线路重合脉冲来实现故障定位。算法1是将重合闸脉冲进行三次B样条分析后，根据合闸脉冲和合闸脉冲在故障点处的反射波之间的时间差来进行故障定位；算法2是利用故障线路重合过程中一端线路处于合闸而另一端处于断开状态，利用故障边界电流进行构造单端故障定位算法；并以特高压交流输电线路为研究对象，来进行算法的仿真验证。仿真结果表明，该方法能准确地进行故障定位，其精度不受故障点过渡电阻、故障类型、对端系统的阻抗及故障距离的影响。     

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。     

百龙滩电厂220 kV母线侧GW17A-252型隔离开关合闸不到位的分析及处理

针对百龙滩电厂220 kV母线侧GW17A-252型户外高压交流隔离开关合闸不到位的情况，笔者总结分析了故障原因，介绍了故障处理方法，并分析了在特定条件下的隔离开关故障处理工作中的风险和控制措施，得出了不停电综合检修和状态检修的必要性。该故障处理经验为类似故障处理和防范措施制定提供参考。     

多分支配电网接地故障定位的特征向量法

在配电网接地故障定位传递函数法的基础上，提出了一种能够方便应用于多分支配电网接地故障定位的新方法——特征向量法。该方法利用数字信号处理手段获得具有一定分支结构的配电网的传递函数频谱特性，通过对频谱特性的进一步处理，获得故障线路中故障和分支的信息，并将这些信息转化为故障特征向量。对于某一固定分支结构的配电网，利用该方法建立各种故障特征的数据库，形成数据库专家咨询系统，以实现对多分支配电网接地故障的定位。     

基于暂态场量的小电流接地故障定位新方法

提出一种利用暂态电磁场信号实现架空线路小电流接地故障定位的新方法。详细分析了线路下方不同方向电磁场的特征,提出利用特征频段内垂直电场的Hilbert变换与水平磁场的乘积计算故障方向,根据故障点前后故障方向的不同确定故障区段。阐述了所述方法的若干性能与抗干扰措施,最后通过仿真和试验验证了该方法的正确性。     

大型发电机定子接地故障定位算法研究

现有发电机定子接地保护在动作后并不能显示接地故障位置,维护人员很难在短时间内确认故障位置。通过对定子接地故障电气特征分析研究,开发出一种基于Excel软件的大型发电机定子接地故障点定位模型算法。该算法首先绘制出定子电势分布图,经过坐标转换、故障偏移后形成以故障偏移后中性点为原点的分支电势分布图,最后引入故障定位线直线方程,计算出交点坐标,结合定子电势分布图最终确认各分支绕组的故障接地点。通过对2起故障案例的分析,验证了算法模型的可行性,大大减少了发电机定子接地故障定位时间。     

基于零序电流和磁场检测故障杆的配电网故障定位

随着经济的不断发展，用户对配电网供电可靠性要求不断提高。提出一种在线故障定位方法，该方法借助无线通信手段，将各分段开关处零序电流互感器的测量值汇总到主站，配合网络拓扑结构，判断故障区段，再用磁场检测的方式判断区段内的具体故障电杆。该方法不需要外加信号，直接利用故障时产生的基波信号，便可实现快速准确的故障定位。ATP仿真和物理实验证明了所述方法的有效性。