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计及直流分压器传变特性的行波保护定值整定方法

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电力系统自动化 2022年第5期46卷 179-187页

作者：彭贺翔廖凯李波李小鹏何正友西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610072

行波保护作为特高压直流输电系统线路的主保护,其动作的准确性直接关系到直流输电系统的安全稳定运行。行波保护各判据中故障特征量的生成均基于直流分压器的测量值。然而,直流分压器难以准确地传递各频段下的信号,这将导致行波保护的... 详细信息

行波保护作为特高压直流输电系统线路的主保护,其动作的准确性直接关系到直流输电系统的安全稳定运行。行波保护各判据中故障特征量的生成均基于直流分压器的测量值。然而,直流分压器难以准确地传递各频段下的信号,这将导致行波保护的可靠性下降。首先,基于直流分压器等效电路模型推导直流分压器传递函数,分析直流分压器对时域信号及频域信号的传变特性。其次,结合行波保护的判据和逻辑,研究直流分压器传变特性对行波保护性能的影响。然后,将直流分压器传变特性作为影响行波保护定值整定的因素纳入整定流程,提出一种计及直流分压器传变特性的行波保护定值整定方法。最后,参照实际工程参数搭建仿真模型,对所提方法的有效性及可靠性进行验证。结果表明,所提方法能有效提高行波保护整定的可靠性。

关键词：特高压直流输电直流分压器传变特性行波保护定值整定

白鹤滩-江苏特高压混合直流输电线路行波保护适应性分析

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电力系统保护与控制 2022年第21期50卷 88-98页

作者：牟大林林圣李小鹏戴文睿西南交通大学电气工程学院四川成都610031 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081

为探究现有直流输电线路行波保护对白鹤滩-江苏特高压混合直流输电系统(简称:白江混合系统)的适应性,根据白江混合系统直流线路故障附加网络推导直流线路区内外故障时线路两端故障行波的边界传播特性。分析发现,直流线路正向区外故障后... 详细信息

为探究现有直流输电线路行波保护对白鹤滩-江苏特高压混合直流输电系统(简称:白江混合系统)的适应性,根据白江混合系统直流线路故障附加网络推导直流线路区内外故障时线路两端故障行波的边界传播特性。分析发现,直流线路正向区外故障后边界传播特性与传统直流系统存在差异。进一步分析行波保护判据的变化情况,表明行波保护判据主要受整流侧反射系数和逆变侧折射系数的影响。将白江混合系统与传统直流输电系统进行对比,发现当直流输电线路正向区外发生短路故障后,白江混合系统电压变化量、电压变化率、极波变化量和极波变化率比传统直流系统变化更大,导致行波保护误动风险增大。最后,基于PSCAD搭建白江混合系统仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词：混合直流输电系统直流输电线路行波保护适应性分析边界传播特性

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适用于不同边界结构柔性直流电网的行波保护

中国电机工程学报 2024年

作者：赵振廷吴昇阳沈毅李银红强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)

随着柔性直流电网的发展，其边界结构将发生改变，从“有边界电网”转变为“无边界电网”。如果在配置保护时，能够在原理上尽量适用于两种边界结构，则可以大大降低电网结构变化时保护验证的繁复性、提升保护应用的经济性。为提升线路... 详细信息

随着柔性直流电网的发展，其边界结构将发生改变，从“有边界电网”转变为“无边界电网”。如果在配置保护时，能够在原理上尽量适用于两种边界结构，则可以大大降低电网结构变化时保护验证的繁复性、提升保护应用的经济性。为提升线路行波保护对不同边界结构的适用性，本文提出了一种新型的行波保护方案。该保护方案主要通过非故障极电流首行波积分(first current integration of non-fault pole， FCINP)实现。基于FCINP在不同边界结构电网下的距离特性和边界特性，可有效地提升保护在有边界电网和无边界电网下的故障识别性能，从而提升保护适用性。所提保护在基于PSCAD/EMTDC直流电网仿真模型中进行了性能验证。

关键词：行波保护无边界电网有边界电网非故障极电流首行波积分

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特高压半波长交流输电线路的行波保护

电力系统自动化 2020年第18期44卷 124-131页

作者：郑玉平司鑫尧吴通华姚刚洪丰郑小江南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市210036 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106 河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098

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... 详细信息

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。

关键词：特高压输电半波长行波小波变换行波保护

基于行波相位特性的三端混合直流线路行波保护原理

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中国电机工程学报 2021年第13期41卷 4525-4542页

作者：梁远升黄泽杰李海锋王钢江链涛华南理工大学电力学院广东省广州市510641 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东省广州市510663

三端混合直流线路的汇流母线连接两段不同参数的线路和换流站,因此故障行波传播至汇流母线时将产生折射和畸变,对现有行波保护原理造成影响。为此,考虑三端混合直流系统中换流站通过汇流母线并联接入的特殊结构,推导线路区内外故障时行... 详细信息

三端混合直流线路的汇流母线连接两段不同参数的线路和换流站,因此故障行波传播至汇流母线时将产生折射和畸变,对现有行波保护原理造成影响。为此,考虑三端混合直流系统中换流站通过汇流母线并联接入的特殊结构,推导线路区内外故障时行波的复域表达式,分析线路区内外不同过渡电阻故障时的行波相位特性,进而基于Morlet小波相位构建了一套具有较强耐受过渡电阻性能的三端混合直流线路保护方案。基于PSCAD的大量时域仿真实验,验证了所提保护方案的正确性和耐受过渡电阻性能。

关键词：三端混合直流线路故障行波保护过渡电阻

局部同塔双回直流线路故障行波传播特性及其对行波保护的影响研究

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电力系统保护与控制 2019年第11期47卷 51-60页

作者：李海锋郭履星王钢梁远升华南理工大学电力学院广东广州510640 广东电网公司惠州供电局广东惠州516000

局部同塔双回直流线路分界点各侧的线路段具有不同的耦合特性,结合分界点各侧线路段的相模变换,得到了不同线路段入射分界点时各电压模量行波的交叉折射系数。在此基础上,对局部同塔双回线路不同线路区段发生单极接地故障时的故障行波... 详细信息

局部同塔双回直流线路分界点各侧的线路段具有不同的耦合特性,结合分界点各侧线路段的相模变换,得到了不同线路段入射分界点时各电压模量行波的交叉折射系数。在此基础上,对局部同塔双回线路不同线路区段发生单极接地故障时的故障行波传播特性及其行波保护动作量进行了定量分析,并比较了其与单回线路及完全同塔双回线路的差异。结果表明:同塔双回线路段的线模1分量与单回线路段的地模分量之间的交叉折射是造成局部同塔双回线路的故障行波传播特性与单回线路及完全同塔双回线路不同的主要原因;就基于模量的行波保护判据而言,局部同塔双回线路行波特性的影响主要体现在线模波变化率,其大小介于完全同塔双回线路和单回线路之间,且与单回线路段的总长度有关。

关键词：局部同塔双回直流输电线路相模变换模量交叉折射系数行波传播特性行波保护

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直流线路行波保护解析整定方法

电网技术 2017年第1期41卷 298-304页

作者：梁益蔡泽祥田得良李晓华李书勇华南理工大学电力学院广东省广州市510640 中国南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510080

直流线路行波暂态过程存在色散衰减、双极耦合等问题,导致故障量难以解析;保护装置采样具有随机性,进一步增加了判据特征量定量计算的难度,因此行波保护仍缺乏统一、有效的整定方法。从选择性、灵敏性要求出发分析了行波保护整定需求,... 详细信息

直流线路行波暂态过程存在色散衰减、双极耦合等问题,导致故障量难以解析;保护装置采样具有随机性,进一步增加了判据特征量定量计算的难度,因此行波保护仍缺乏统一、有效的整定方法。从选择性、灵敏性要求出发分析了行波保护整定需求,针对关键故障位置建立了可用于整定计算的故障量解析模型。为消除保护采样随机性,提出了保护判据特征量解析计算方法。最后结合保护特征量随过渡电阻、雷击扰动幅值变化的特性曲线求取保护定值,该定值具有最优的抗过渡电阻能力和抗雷击扰动能力。与实际直流线路保护定值及保护边界的对比分析验证了所提解析整定方法的有效性。

关键词：高压直流行波保护故障解析保护整定

雷击工况下UHVDC线路行波保护误动概率模型与风险评估

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华南理工大学学报（自然科学版） 2016年第11期44卷 119-125页

作者：蔡泽祥梁益田得良李晓华李书勇华南理工大学电力学院广东广州510640 中国南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510080

特高压直流线路行波保护存在雷击工况下的误动风险,而简单提高定值会带来高阻接地时的保护拒动风险.针对该问题,文中提出以线路落雷率、绕击率、波头参数分布概率和考虑雷击位置的行波保护误动区间等参数构成雷击工况下特高压直流线路... 详细信息

特高压直流线路行波保护存在雷击工况下的误动风险,而简单提高定值会带来高阻接地时的保护拒动风险.针对该问题,文中提出以线路落雷率、绕击率、波头参数分布概率和考虑雷击位置的行波保护误动区间等参数构成雷击工况下特高压直流线路行波保护的误动概率模型,根据叠加原理计算误动概率,结合雷电活动数据求取误动频率,并以上述两项指标实现对行波保护的雷击误动风险评估.最后以南方电网某特高压直流线路为例,利用实际参数与录波结果对文中方法进行评估,所得结果与实际工程统计结果相符.

关键词：特高压直流线路行波保护误动分析概率模型风险评估

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基于形态学梯度算法的微电网行波保护方案

电力系统保护与控制 2019年第2期47卷 31-39页

作者：薛士敏崔淼天津大学智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

针对交流微电网的故障特征和保护要求,提出一种基于形态学梯度算法的行波保护故障选线选相方案。首先,通过比较离散小波变换和形态学梯度算法对电流行波的提取结果,得出形态学梯度算法能更清晰地提取行波的结论。其次,设计适用于多种拓... 详细信息

针对交流微电网的故障特征和保护要求,提出一种基于形态学梯度算法的行波保护故障选线选相方案。首先,通过比较离散小波变换和形态学梯度算法对电流行波的提取结果,得出形态学梯度算法能更清晰地提取行波的结论。其次,设计适用于多种拓扑结构的微电网行波保护故障选线方案。然后,利用三相初始电流行波及其模分量设计一种故障类型判断和故障选相方案。最后,对行波保护的死区问题进行分析并提出相应的解决方案。利用PSCAD/EMTDC和Matlab软件进行仿真分析,仿真结果验证了所述保护方案的正确性和可行性。

关键词：微电网形态学梯度算法行波保护故障选线故障选相