特高压带并联电抗器线路的行波差动保护

传统的行波差动保护无法应用于带并联电抗器特/超高压输电线路，为此给出了一种新的行波差流表达式，并据此提出一种具有轻微比例制动特性的行波差动保护实用方案。该方案能够有效地躲过各种运行工况和区外故障引起的暂态不平衡差流，同时在区内高阻故障时能够保持很高的灵敏度。理论及EMTP仿真计算表明：该方法灵敏度高，动作速度快，对装置采样和通讯速率没有过高的要求，能够在现有技术条件下实现，具有较高的实用价值。     

特高压带高压并联电抗器线路的行波差动保护研究

传统的电流差动保护无法应用于带高压并联电抗器的特高压交流输电线路,为此提出了一种新的行波差动保护方法。首先计算三相电压、三相电流暂态量,经过相模解耦变换,若得到行波电流模分量,则判断系统发生故障;然后以线路两端初始方向电流行波波头开始数十微秒内的积分作为特征值构成新的保护动作判据,以判别是区内故障还是区外故障。该判据能够有效地躲过系统正常运行和区外故障引起的暂态不平衡差流,同时对区内各种故障都有很高的灵敏度。理论及MATLAB仿真计算表明:该方法动作可靠,速度快,对采样频率、通信系统及计算机技术没有过高的要求,能够在现有的技术条件下实现,具有较高的实用价值。     

线路中间带并联电抗器的线路差动保护

特高压长线路可能在线路中间接入并联电抗器，从而有效补偿线路电容电流，抑制空载线路过电压。提出了在特高压长线路中间带并联电抗器时的线路分相电流差动保护原理。该原理基于输电线路的贝瑞隆模型，分析推导了区内外故障时各相动作量的表达式。理论分析与仿真验证都证明新原理不受长线路分布电容电流的影响，具有很高的灵敏性和可靠性。     

基于小波变换的行波差动保护

行波差动保护在原理上具有灵敏可靠及良好的选择性等优点,而且不受分布电容电流、母线结构、过渡电阻、电流互感器饱和等因素的影响.但传统的行波差动保护要求实时传送所有高速采样数据,目前的通信手段难以胜任;若降低采样频率,则保护的灵敏度和可靠性将会降低.文中在对行波的小波分析的基础上,提出了基于小波变换的行波差动保护原理和算法.新的保护仅利用行波故障信息中的关键信息--行波波头信息,显著减少了数据通信量,使之能够适应现有的通信手段,同时提高了保护的灵敏度和可靠性.分析和仿真表明该保护动作快速、灵敏、可靠,可作为超(特)高压输电线路主保护.     

基于形态-小波的行波差动保护的研究

本文对传统的行波差动保护原理进行改进,研究基于行波波头的差动保护算法,该算法紧需向对端传输少量的初始波头数据,就能够提高保护的可靠性和速动性。先通过形态前置滤波器将行波信号从各种噪声背景中提取出来,然后用小波变换检测信号奇异性,运用基于形态-小波的行波差动保护方案进行仿真研究。     

高压并联电抗器零序差动保护误动分析

详细分析了河北南网安保５００ｋＶ工程的系统调试工作中,因试验接线造成保北站５００ｋＶ 高压并联电抗器零序差动保护误动的原因。以期对今后类似的试验有所帮助     

极化电流行波方向继电器在带并联电抗器输电线上的特性

由于传统的光纤电流差动保护无法直接应用于带并联电抗器的输电线路,均需要进行补偿。基于极化电流行波方向继电器应用于带并联电抗器的线路,文中深入分析了并联电抗器上的行波过程、传输频域分析以及对基于小波变换的极化电流行波方向继电器的影响。结果表明,带并联电抗器的线路不会影响暂态行波波头的方向,同时也不会影响工频行波波头的提取。因此,基于极化电流行波方向继电器的保护能够直接适用于带有并联电抗器的线路。电磁暂态程序(EMTP)的仿真和实际装置的测试结果均表明了该保护在带并联电抗器线路上的优良特性。     

特高压半波长交流输电线路的行波保护

中国的能源基地和负荷中心呈现逆向分布,负荷需求不断增加,能源输送问题成为关系国计民生的关键问题。特高压输电是解决中国能源输送问题的一种有效方案,因此研究特高压半波长交流输电具有重大意义。行波保护对于长线路、远距离输电具有其得天独厚的优势,根据半波长交流输电线路上的行波传播特征,提出适用于半波长交流输电线路的行波保护判据。针对半波长交流输电线路全线的保护,基于小波变换理论,选择3阶B样条函数构成小波函数的二进小波并作为主要小波方法,同时利用Mallat塔式分解算法构成保护的算法主体。在分析半波长交流输电线路模量频带空间特性以及小波函数系数序列幅频特性的基础上,确定保护的采样频率、小波变换尺度以及目标频带,并提出适用于半波长交流输电线路的纵联行波保护策略。利用PSCAD/EMTDC和MATLAB进行仿真和编程,由此得到的仿真结果验证了所提保护方案能够在各种故障类型以及故障条件下保护半波长交流输电线路全长和实现较为准确的故障测距,且具有良好的抗过渡电阻的能力。     

特高压站用电并联电抗器匝间保护分析

针对不直接接地运行的干式电抗器,当其发生匝间故障时,过流保护灵敏度较低,存在较大的保护死区,差动保护也无法反映匝间故障.一般来讲,负序过流保护比过流保护有更高的灵敏度,分析了负序过流保护、负序方向过流保护、过流保护在特高压站用电系统中110 kV并联电抗器的保护性能,最后提出了识别干式电抗器匝间故障的方法.     

特高压站用电并联电抗器匝间保护分析

针对不直接接地运行的干式电抗器,当其发生匝间故障时,过流保护灵敏度较低,存在较大的保护死区,差动保护也无法反映匝间故障。一般来讲,负序过流保护比过流保护有更高的灵敏度,分析了负序过流保护、负序方向过流保护、过流保护在特高压站用电系统中110 kV并联电抗器的保护性能,最后提出了识别干式电抗器匝间故障的方法。     

基于小波变换的无通道全线速动行波保护

提出了一种基于小波变换的无通道全线速动行波保护。它利用小波变换提取行波信号,利用阻波器对行波波头的平滑作用,通过计算初始行波波头的平缓程度判断故障是在区内还是在区外：当波头非常陡时,判断为内部故障;当波头比较平滑时,判断为外部故障。理论分析和实际系统的EMTP仿真表明了该原理是正确、可行的。     

超高压长线的分相纵差保护方案设计

单一的差动保护判据无法兼顾超高压长线保护对灵敏性、速动性和可靠性的要求。文中利用相关分析结合各种判据特点设计了一个总体性能最优的综合方案，即用速动的相关差动判据反映严重故障，用高灵敏差动判据经长延时反映轻微故障，用灵敏的故障分量差动反映其他故障，用相量差动判据反映转移性和发展性故障。ATP的仿真初步证实：该方案具有反时限的动作特性，抗电容电流能力强，可反映高阻故障，满足了超高压长线快速、灵敏、可靠的要求。     

新型微机电抗器保护的研制与开发

分析了目前超高压并联电抗器保护所存在的一些问题，包括电抗器匝间短路保护灵敏度与可靠性、电流互感器暂态特性不一致对差动保护的影响等。介绍了新一代数字式电抗器成套保护装置的总体设计思想(双主双后配置)、新型高灵敏度高安全可靠的匝间短路保护原理以及考虑电流互感器暂态特性不一致的差动保护原理。新型电抗器匝间短路保护由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有工频变化量浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成。给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验及现场运行结果。     

高压输电线路新型差动保护的研究

提出了一种基于相关分析的新型电流差动保护 :通过被保护线路两端电流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较电流波形的一致性 ,充分考虑了故障暂态过程的影响 ;它具有相位比较的功能 ,也兼有幅值比较的作用。电力系统正常运行时 ,将其看成线性系统 ,故障时 ,可将其近似地看或故障分量系统与正常系统的叠加 ,保护分析采用故障分量系统 ,以减少负荷电流的影响。同电流差动保护相比 ,该保护可望更可靠、更快速动作 ,同时 ,它对信号的同步要求较低 ,也较容易实现与整定 ,能够成为超高压长距离输电线路的主保护     

超高压长线相量差动保护的研究

针对超高压长线电容电流对差动保护的影响,使用EMTP分析、比较了普通相量差动保护和故障分量相量差动保护的动作特性。仿真结果表明,对于两端供电超高压长线,带电容补偿的故障分量相量差动保护具有明显地高灵敏度和选择性;仿真结果还显示,在单侧电源和空投于故障线路情况下,相量差动保护的各种方案均无法满足实际电力系统继电保护的要求。     

利用线路暂态行波功率方向的分布式母线保护

为避免电流互感器(TA)暂态饱和问题，提出了一种新型的分布式母线保护：基于小波变换识别各线路的暂态行波功率方向，然后比较所有线路的暂态行波功率方向来判别母线区内外故障。该母线保护可以利用已有的输电线行波方向保护而不需专用的母线保护设备，可以利用小波算法解决分布式结构中的同步问题，因而比常规分布式母线保护更易于实现和节省投资。理论分析和EMTP仿真试验表明：该母线保护动作快速可靠，基本不受故障类型、故障过渡电阻、故障距离和故障初始角的影响。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护的新研究

在以往行波电流极性比较式方向保护研究的基础上提出了一种新的保护原理，即采用行波电流的组合模量作为测量量，对其进行小波变换，通过比较线路两侧组合模量小波变换的模极大值极性可判别区内区外故障。成功解决了以往用单一模量构成的行波电流极性比较式方向保护对某些故障失灵的问题，能正确识别区内区外故障，对所有短路故障类型均有较高的灵敏度。理论分析和仿真结果证明基于该原理的保护具有较高的可靠性。     

一种利用小波原理防止差动保护误动的新方法

外部发生短路故障时，由于电流互感器饱和引起的暂态不平衡电流造成的差动保护误动作，是一个值得仔细研究的重要课题。文中提出了一种应用小波变换原理提取和分析故障发生时刻及电流互感器饱和后故障相电流波形与差流波形的暂态特性，有效地防止因电流互感器饱和造成的差动保护误动作的新方法。     

基于小波变换的行波电流极性比较式方向保护

文章提出了基于检测行波电流波头极性的行波电流极性比较式方向保护.对电流行波信号α模量进行小波变换后可由小波变换模极大值的极性方便的区别出区内故障与区外故障,同时分析了行波电流极性比较式方向保护的几个影响因素,如母线结构、接地电阻、阻波器和故障初始角;还对双回线路一回线路故障时另一回可能误动的情况进行了仿真分析,并给出了解决误判的方法.仿真试验结果表明,利用小波变换结果来实现行波电流极性比较式方向保护是切实可行的,并且在硬件满足要求的情况下可以投入实际应用.