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极化电流行波方向继电器的实现方案

电力系统自动化 2011年第23期35卷 76-81页

作者：王世勇董新洲施慎行电力系统国家重点实验室清华大学电机系北京市100084

根据极化电流行波方向继电器(PCTDR)的基本原理和特点,给出了PCTDR的整体设计方案。并设计了以复杂可编程器件(CPLD)、高速数字信号处理器(DSP)和高性能微处理器(MPU)为核心的基于三CPU结构的超高速行波保护板,给出了其硬件设计方案及... 详细信息

根据极化电流行波方向继电器(PCTDR)的基本原理和特点,给出了PCTDR的整体设计方案。并设计了以复杂可编程器件(CPLD)、高速数字信号处理器(DSP)和高性能微处理器(MPU)为核心的基于三CPU结构的超高速行波保护板,给出了其硬件设计方案及主要软件流程框图。同时给出了行波方向纵联保护的构成方案和动模实验室测试结果。测试结果表明:超高速行波保护板可实现同步数据高速采集、实时高速数据处理及保护逻辑快速判断的功能;PCTDR的方向判别可在5ms内完成,行波方向纵联保护的整体出口跳闸时间在15ms左右;行波方向纵联保护动作速度快,不受电容式电压互感器传变特性、电流互感器饱和、故障类型、故障距离和过渡电阻的影响,具有良好的动作特性。

关键词：行波方向继电器小波变换行波保护纵联保护

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极化电流行波方向继电器

电力系统自动化 2011年第21期35卷 78-83,100页

作者：董新洲王世勇施慎行电力系统国家重点实验室清华大学电机系北京市100084

电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性... 详细信息

电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性与电流故障初始行波的波头极性相比较判定故障方向,解决了传统行波方向继电器因不能有效获取宽频带电压故障行波而无法应用于实际电力系统保护的问题。文中给出了极化电流行波方向继电器的基本原理及保护算法,并用电磁暂态仿真软件ATP(alternative transient program)进行了大量的仿真。仿真结果表明,新的方向继电器动作速度快,不受故障类型、故障距离、过渡电阻和电流互感器饱和的影响,具有良好的动作特性。

关键词：故障行波方向继电器工频分量小波变换行波保护

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基于本地信息的潮流转移识别

电力系统自动化 2011年第14期35卷 80-86页

作者：刘琨董新洲王宾施慎行电力系统国家重点实验室清华大学电机系北京市100084

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素之一。文中明确了潮流转移识别的研究对象,提出了潮流转移识别的前提条件;在此基础上,根据故障动态过程的基本特点,提出了基于本地信息的潮流转移识别方案。该方案不依赖... 详细信息

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素之一。文中明确了潮流转移识别的研究对象,提出了潮流转移识别的前提条件;在此基础上,根据故障动态过程的基本特点,提出了基于本地信息的潮流转移识别方案。该方案不依赖于通信,决策快速,并考虑了系统振荡、发展性与转换性故障等因素的影响,适用于不对称潮流转移的识别。PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了该方案的有效性。

关键词：潮流转移识别本地信息故障动态过程不对称潮流转移

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对称故障下基于无通道保护的配电线路自动化

清华大学学报（自然科学版） 2011年第11期51卷 1652-1657页

作者：刘琨董新洲施慎行王宾清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

配电线路无通道保护能在不依赖通讯的前提下快速、有选择性切除不对称故障,以此为核心的配电线路自动化系统在发生对称故障时却性能不佳。该文提出一种在对称故障时快速切除故障、闭锁备用电源投入的方案:靠近电源的配电线路无通道保护... 详细信息

配电线路无通道保护能在不依赖通讯的前提下快速、有选择性切除不对称故障,以此为核心的配电线路自动化系统在发生对称故障时却性能不佳。该文提出一种在对称故障时快速切除故障、闭锁备用电源投入的方案:靠近电源的配电线路无通道保护在对称故障时瞬时动作切除故障,避免电气设备过热损坏;备用电源自动投入装置检测电压跌落时两周期前的负序电压大小,避免环网开关在对称故障时合闸到永久性故障后再次跳闸。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。

关键词：配电线路自动化对称故障配电线路无通道保护备用电源自动投入装置

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适用于配电线路无通道保护的重合闸方案

清华大学学报（自然科学版） 2012年第3期52卷 356-361页

作者：刘琨董新洲施慎行王宾清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

重合闸是提高电力系统供电可靠性的有效手段之一。配电线路无通道保护的时间整定与重合闸的时间整定配合困难,因此配电线路一系列无通道保护都没有使用重合闸功能,这会造成部分负荷停电时间过长。该文提出一种适用于配电线路无通道保护... 详细信息

重合闸是提高电力系统供电可靠性的有效手段之一。配电线路无通道保护的时间整定与重合闸的时间整定配合困难,因此配电线路一系列无通道保护都没有使用重合闸功能,这会造成部分负荷停电时间过长。该文提出一种适用于配电线路无通道保护的重合闸方案。负荷侧断路器跳闸后闭锁重合闸功能,其下游负荷由备用电源自动投入装置动作环网开关合闸后恢复供电;电源侧断路器进行三相一次重合闸,瞬时性故障后可重合成功。该方案在瞬时性故障后能恢复对所有负荷供电,缩短了用户的停电时间。EMTP(electro-magnetic transient program)仿真验证了该方案的有效性。

关键词：重合闸配电线路无通道保护瞬时性故障

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二次扰动信息及其在继电保护中的应用

电力系统自动化 2004年第2期28卷 21-25页

作者：董新洲苏斌施慎行清华大学电机系北京市100084

故障后的电力系统经常伴随着断路器开断操作或转换性故障等二次扰动,二次扰动会引起继电保护装置的不正确动作,甚至造成大面积停电或稳定性破坏事故。论文定义并分析了二次扰动和二次扰动信息,提出了根据叠加原理计算二次扰动信息的计... 详细信息

故障后的电力系统经常伴随着断路器开断操作或转换性故障等二次扰动,二次扰动会引起继电保护装置的不正确动作,甚至造成大面积停电或稳定性破坏事故。论文定义并分析了二次扰动和二次扰动信息,提出了根据叠加原理计算二次扰动信息的计算方法,分析了二次扰动对继电保护的影响并探讨了利用二次扰动信息构造继电保护的可能性。

关键词：继电保护故障信息二次扰动二次扰动信息二次扰动增量

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极化电流行波方向继电器在串补线路中的应用

电力系统自动化 2014年第15期38卷 100-105,111页

作者：罗澍忻董新洲施慎行王世勇电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 国网北京市电力公司北京市100031

极化电流行波方向继电器利用电流初始行波的高频分量信息和电压行波的工频分量信息构成保护判据,突破了传统电容式电压互感器(CVT)不能有效传变高频电压信号的瓶颈,实现了行波极性比较式方向保护,并成功投入在超、特高压输电线路运行。... 详细信息

极化电流行波方向继电器利用电流初始行波的高频分量信息和电压行波的工频分量信息构成保护判据,突破了传统电容式电压互感器(CVT)不能有效传变高频电压信号的瓶颈,实现了行波极性比较式方向保护,并成功投入在超、特高压输电线路运行。但在含有串联补偿电容的输电线路中,串补电容的存在将对行波的传播特性产生一定影响。对极化电流行波方向继电器在串补线路应用中所存在的问题进行了分析,通过研究CVT的频率特性,对其算法进行了改进。仿真结果表明,该改进算法在串补线路中具有正确的动作特性,且在各种不同故障下都有良好的动作性能。

关键词：超高压特高压输电线路行波保护串联补偿极化电流行波小波变换方向继电器

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配电线路单相接地行波保护的原理与算法

中国电机工程学报 2013年第10期33卷 154-160,6页

作者：董新洲王珺施慎行电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用... 详细信息

为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用工频电流和电压信号构成闭锁判据。讨论了该保护的原理、算法和构成方案并分析了其动作特性。仿真表明,该保护能够很好地解决中性点非有效接地系统单相接地保护问题,具有动作可靠、迅速,构成简单等特点,并且不受中性点接地方式的影响。

关键词：继电保护配电线路中性点非有效接地单相接地保护行波小波变换

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配电线路单相接地行波保护的实现与试验

中国电机工程学报 2013年第13期33卷 172-178页

作者：王珺董新洲施慎行电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

研制具有高可靠性的行波保护装置一直是行波保护实用化面临的难题。针对此,根据单相接地行波保护(traveling-waves based single-phase-to-ground protection,TSPGP)的基本原理和特点,提出了TSPGP的整体设计方案,以及软硬件的具体构成,... 详细信息

研制具有高可靠性的行波保护装置一直是行波保护实用化面临的难题。针对此,根据单相接地行波保护(traveling-waves based single-phase-to-ground protection,TSPGP)的基本原理和特点,提出了TSPGP的整体设计方案,以及软硬件的具体构成,并研制了保护装置,同时对装置进行了大量的试验。试验结果表明:该装置可适用于不同配电网结构,在单相接地故障时能够可靠动作,在相间故障或同母线其他线路故障时可靠不动作。装置通过硬件滤波和软件算法,能够有效避免各种复杂电磁环境干扰和工频干扰,解决了行波保护可靠性低的难题。装置可以满足现场工作要求,并具有较高的灵敏性。

关键词：继电保护配电线路中性点非有效接地单相接地保护实现方案动模测试