国家自然科学基金(51307145)
- 作品数：13 被引量：137H指数：8
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- 考虑传输函数特性的行波幅值比较式纵联保护原理
- 2016年
- 为了精确描述行波在输电线路上的传播过程及其衰减规律,挖掘其携带的故障信息并应用于输电线路继电保护,将线路时域上的波动方程进行Laplace变换,分析了有损均匀传输线的戴维南等效电路,建立了故障附加网络的集总等效电路.在此基础上,推导出输电线两端初始反向行波的数学关系,并提出一种考虑传输函数特性的行波纵联保护算法.该算法利用S变换提取初始行波,计算线路两端初始反向行波的衰减比,依据衰减比识别区内外故障.最后,利用PSCAD/EMTDC仿真数据对保护算法进行测试,结果表明:区内故障时,衰减比大于0.81,区外故障时,衰减比接近0,说明保护算法能可靠识别区内外故障,从原理上克服了线路模型误差、线路参数不确定性等因素产生的不利影响.
- 刘兴茂林圣郑高何正友
- 关键词：输电线纵联保护行波传输函数S变换
- 基于S变换的行波相位比较式方向继电器被引量：11
- 2014年
- 为了提高行波保护在小初始角故障时的灵敏性与可靠性,降低行波保护的采样频率,提出基于S变换的初始行波相位比较式方向继电器。通过分析故障初始电压、电流行波之间的关系特征,定义了初始行波相位差,该相位差的大小仅由故障网络决定,与故障距离、过渡电阻、故障类型等因素无关。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波在时域中的幅值、相位,并计算初始行波相位差,通过比较该相位差与整定值的大小判断故障方向。PSCAD/EMTDC仿真研究中采样频率为25 kHz。大量仿真结果表明:该算法能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障类型、故障距离、故障电阻的影响小。
- 刘兴茂林圣何正友赵静
- 关键词：电力系统时频分析方向继电器行波S变换
- 利用基波电流相量变化率识别行波保护中雷击干扰被引量：9
- 2015年
- 输电线路遭受非故障性雷击可能会造成行波保护误动。针对该问题,通过分析短路故障、故障性雷击及非故障性雷击产生的附加电流分量的特征,提出利用基波电流相量变化率快速识别雷击干扰的方法。线路发生短路故障或遭受故障性雷击,附加电流分量中的衰减直流分量和基波故障分量导致基波电流相量变化率迅速增大;线路遭受非故障性雷击,雷击后基波电流相量变化率较小。利用S变换确定雷击或故障的起始时刻,依据起始时刻之后基波电流相量变化率的大小识别雷击干扰。EMTDC仿真结果验证了所提方法的有效性和可靠性。
- 刘兴茂林圣李小鹏何正友
- 关键词：雷击干扰行波保护基波电流
- 考虑金属护层结构的电力电缆单端故障识别方法被引量：9
- 2017年
- 基于一种考虑电缆金属护层结构的双π模型,推导故障支路的电压、电流与首端电气量的关系,利用电缆首端的故障分量信息,求取故障位置处的导芯与护层间、护层与地之间的阻抗值,根据阻抗值大小确定故障类型,有效解决电缆常见绝缘故障以及单相接地故障的识别问题。该方法仅利用首端电气量便能够对与金属护层相关的故障进行识别,不受故障电阻、故障距离和故障类型的影响。该文使用PSCAD/EMTDC进行仿真,使用MATLAB进行建模计算,结果验证了该方法的正确性与有效性。
- 孙建明唐进
- 关键词：电缆结构故障识别单端法
- 基于行波固有频率一、二次频差的HVDC输电线路纵联保护方法被引量：9
- 2015年
- 行波固有频率与输电线路的故障距离和边界条件有关,直流输电线路两端边界条件相同,仅利用直流线路两端固有频率主频差的纵联保护在线路中点存在保护盲点。提出一种基于行波固有频率一、二次频差的高压直流输电线路纵联保护方法,利用线路两端固有频率主频差构造主判据,利用一、二次频差构成辅助判据。通过对主判据、辅助判据门槛值的整定,解决了固有频率主频差保护在直流线路盲点发生故障时拒动的问题,增强了保护的可靠性。同时,利用故障后故障极电流变化程度较大的特点,定义了两极电流突变量积分绝对值的比值,构建了区内故障选极判据。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护方法适用于任意直流线路边界条件,仅利用线路两端电流信息即可准确、快速地识别区内外故障和故障极。
- 高杉林圣何正友
- 关键词：纵联保护
- 利用S变换能量相对熵的幅值比较式超高速方向元件被引量：8
- 2014年
- 为提高行波方向元件的可靠性,在分析故障方向特征的基础上,提出一种新的幅值比较式方向元件。不同故障方向下,前行波和反行波特征不同。正方向时前行波和反行波差异较小,反方向时两者差异较大。利用S变换能量相对熵量化前、反行波之间的差异程度。考虑到电容式电压互感器(CVT)不能传变较高频率的电压分量,对前、反行波进行S变换后选择较低频率的分量计算能量相对熵,进而构成方向判据。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提方向元件能够快速可靠地判断故障方向,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型、母线接线方式和电弧故障的影响。
- 李小鹏何正友武骁林圣
- 关键词：方向元件S变换行波保护
- 基于小波能量矩的高阻接地故障检测方法被引量：36
- 2016年
- 中性点不接地中压配电网时常发生高阻接地故障,普通的零序电流保护难以对其检测。通过对仿真和实验得到的高阻接地故障电流信号进行频谱分析,发现其高频分量分布显著区别于系统其他扰动暂态信号。由此,引入小波能量矩算法,通过对高频段能量矩进行归一化、求和及取对数处理,提出了一种高阻接地故障的检测方法,该方法只需要利用故障后第1个工频周期内的电流信号,通过小波能量矩分析得到诊断判据,即可实现高阻接地故障的有效识别。大量的仿真和实测数据表明,该方法适应性强,且不受线路非高阻接地故障暂态信号的影响。
- 朱晓娟林圣张姝何正友
- 关键词：配电网高阻接地故障介质故障检测
- 基于PSCAD/EMTDC的HVDC换流器触发控制建模仿真被引量：1
- 2017年
- 为准确分析高压直流输电(HVDC)的动态行为,针对PSCAD/EMTDC软件自带的换流器元件全封装导致仿真灵活性降低的问题,搭建了较详细的换流器触发控制模型。以自定义元件为基础,实现了目前工程广泛采用的等相位间隔触发控制。仿真分析了控制环节的响应特性,并将触发控制模型引入HVDC系统模型,对比仿真结果与工程实际录波,验证了所建模型的准确性。
- 刘磊林圣何正友
- 关键词：HVDCPSCAD/EMTDC建模仿真
- 计及金属护层结构的电缆单端故障测距方法被引量：22
- 2016年
- 单芯电缆大部分故障均与金属护层相关,仅考虑导芯电气结构参数的模型无法实现护层的相关故障测距。基于双π模型,提出了计及电缆金属护层的单端故障测距方法。利用导芯及护层首端电气量得到线路沿线的电流值,根据非故障相对应故障点处前后电流故障分量相等的特征,可迭代搜索得到故障距离。该方法只需利用导芯及护层首端故障分量的相量值,能够实现护层对地故障、芯–护层故障以及芯–护层对地故障的准确测距。大量仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障距离、故障类型、故障电阻、故障初相角以及电缆护层接地方式的影响。
- 唐进张姝林圣何正友
- 关键词：单芯电缆金属护层单端法故障测距
- 基于S变换能量相对熵的高压输电线路极性比较式纵联保护被引量：21
- 2014年
- 传统行波极性比较式纵联保护可靠性受小故障初始角等因素影响较大。为提高行波纵联保护的可靠性,在分析线路两端电压和电流极性关系的基础上,提出一种新的极性比较式纵联保护算法。该保护算法利用故障后一段时间内故障电压和故障电流的S变换能量相对熵表征极性关系,进而根据线路两端S变换能量相对熵的比值来识别区内外故障。区内故障时,线路两端电压和电流的能量相对熵相差不大,其比值较小;区外故障时,线路两侧电压和电流能量相对熵差异明显,比值较大。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,该保护方案能够快速可靠地确定区内外故障,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型和母线接线方式的影响。
- 李小鹏何正友武骁
- 关键词：纵联保护极性比较S变换
