深厚砂砾石覆盖层坝基渗控方案与瞬态坝坡稳定研究

为减少修筑在深厚砂砾石覆盖层上土石坝的渗流损失，提高大坝的安全稳定性，针对某深厚砂砾石覆盖层心墙土石坝，提出一种“库盘水平铺盖+坝基砼垂直防渗墙”空间正交组合渗流控制体系。利用Geo-studio软件耦合Seep/w和Slope/w模块进行坝基渗流方案模拟，基于饱和-非饱和渗流理论研究库水位骤降速率对坝坡瞬态抗滑稳定性的影响。通过对比渗流稳定性态约束条件和经济技术条件，提出坝基渗控最优方案。研究表明，“库盘水平铺盖+坝基垂直砼防渗墙”空间正交组合渗流控制体系在技术经济方面优势显著，可为类似坝基条件下土石坝渗流控制和安全调度运行提供一定的技术参考。     

故障分量方向元件的电容电流补偿方案

提出一种电容电流按比例补偿方案,解决环网中故障分量方向纵联保护误动的问题。比较线路两端故障分量电流幅值确定各自补偿比例,采用线路分布参数T模型计算电容电流补偿总量,结合补偿比例和补偿电流总量可以得到线路两侧各自的补偿电流值,并进而求得补偿后的电流量。理论分析及数字仿真表明,利用补偿后的电流量构造故障分量方向元件,能够有效防止环网中线路区外故障两侧正方向元件同时启动导致纵联保护误动的问题,对于仅一端正方向元件启动的情况也能适当提高保护安全性,而对于区内故障补偿产生的影响基本可以忽略。     

柔性直流配电网故障分析

柔性直流配电网故障特性分析是保护方案设计的基础。当前,直流系统故障期间,换流器IGBT不闭锁时的故障特性尚未深入探讨。首先,确定直流配电网的接地方式和控制策略。其次,分析IGBT不闭锁时直流极间短路和单极接地短路的故障特性及过渡电阻等因素的影响,并讨论故障对其他区域的影响。结果表明,对于极间短路,除故障达到稳态后IGBT闭锁较之不闭锁会出现极间电压和故障电流增大的现象外,IGBT闭锁与否对故障特性影响不大;对于单极接地短路,IGBT不闭锁会使直流侧出现不平衡电压,导致换流器交流侧电流出现直流分量。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,证明了理论分析的正确性。     

基于信号复杂度衰减的特高压直流输电线路雷电暂态识别方法

特高压直流输电线路雷击引起的暂态信号高频分量是行波保护和暂态保护误动的主要因素之一。发生线路雷击故障和普通接地短路故障时,电压信号的幅值因故障电流入地通路的存在快速衰减,信号复杂度低。雷击未故障时,不存在故障电流入地通路,信号衰减慢,复杂度高。基于小波变换分析电压信号频率分量的衰减,采用突变时刻前、后两个数据窗内小波奇异熵的比值表征信号复杂度的变化。再结合电压信号高频分量的含量分析,实现雷电暂态信号的识别,并通过能量相对熵实现故障极的选择。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,结果表明,该方案能很好地进行暂态信号的识别,受故障距离、过渡电阻等因素的影响小。     

基于MAS的含FACTS元件输电线路自适应协调配合方案的研究

针对FACTS元件的装设对传统继电保护和重合闸性能的影响,分析了含FACTS元件的超高压输电线路中的FACTS控制器与传统线路保护及自动重合闸之间存在的配合问题,结合Agent技术的自治性、协同性、智能性和适应性的优点,提出了一种基于多智能体系统(MAS)的自适应协调配合方案。方案中,MAS体系结构分为诊断、协调、执行3模块,首先由诊断Agent对系统的运行状态进行诊断,根据诊断结果由协调Agent实现不同的自适应协调策略,最后形成各自治Agent的动作序列,由执行Agent完成操作。由于各Agent相对独立又相互协调,从整体上可以大大提高系统的稳定性。     

基于深度循环神经网络的换相失败边界检测

交直流混联电网中交流故障导致的换相失败,可能引发交流保护误动、拒动,造成连锁性故障。因此,快速精准的换相失败边界检测对提升交流保护性能、优化交直流保护协同配合、保障电网安全稳定运行具有重要意义。对此,提出了基于深度循环神经网络的换相失败边界检测方法。利用逆变站换流母线三相电压、直流电流及触发角指令实时值等站域信息,实现可综合考虑多因素耦合作用,可准确追溯引发换相失败原因,并含有一定的预测功能的换相失败边界检测新方法。     

基于信号复杂度的高压交流线路暂态保护研究

基于线路故障暂态特征的保护比传统保护响应更快,对故障的判断更加准确,而且不会受到工频振荡等情况的影响。分析了线路故障时产生暂态分量的原因以及发生区内外故障时暂态特征存在差异的原因,介绍了小波变换以及小波奇异熵,用小波奇异熵来表征信号复杂度的变化,基于小波变换分析电流信号,并用小波奇异熵进一步分析信号的复杂度。在MATLAB/Simulink中搭建500kV线路仿真模型,通过仿真发现,线路发生区内故障时信号复杂度明显高于发生区外故障时的信号复杂度,利用区内、外故障时信号复杂度的差异构成了区分区内外故障的判据。     

计算架空线路分布参数的新方法

提出一种考虑土壤电阻率影响的架空输电线路分布参数计算新方法。介绍和分析了Carson公式和Dubanton公式,提出用函数代替的方法简化Carson校正项来避免Carson公式计算困难、Dubanton公式误差较大的问题,总结出一种计算精度较高的架空线路分布参数计算新方法。误差分析表明,该方法的计算公式简单、计算值连续、计算结果较精确。该方法可替代Dubanton公式进行相应的计算和分析,在电力系统分析、仿真及计算中具有很强的实用价值。     

基于有限交叠多分区的站域后备保护方案

站域保护可方便获取站内电气量,因此提出一种基于有限交叠多分区的站域后备保护方案。根据作用域范围将站域划分为母线-线路融合区、母线-变压器融合区、多元件协同融合区3类有限交叠分区。根据各分区可能出现的故障情况,设计了每个分区的动作方案。当站域范围内发生故障且主保护拒动时,通过不同的有限交叠分区之间的协调配合,可选择性地快速隔离故障。实际变电站故障案例分析结果表明,该方案解决了传统阶段式后备保护动作时限长的问题,有效改善了高中低压元件的后备保护性能,简单灵活、可靠性高。     

基于双曲正切函数相位特性的高压长线路故障测距新算法

提出一种基于双曲正切函数相位特性高压长线路故障测距新算法,其在将故障位置作为已知条件看待并引入参考点与之匹配的思想基础上,构建了一个和双曲正切函数具有相同相位特性的测距函数。根据所取参考点与故障点相匹配时测距函数相位等于零这一特征进行定位。该方法理论上不存在伪根,所需运算量远小于传统方法的运算量,能有效克服传统方法存在的测距精度和测距速度此消彼长的矛盾。EMTDC仿真结果表明,该方法不受过渡电阻、故障位置和故障发生角等因素的影响,在线路参数严重不均匀情况下依然保持较高的测距精度,具有较好的鲁棒性。