多类型故障影响下柔直线路故障机理分析及单端保护方法 被引量：1

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作者 慕宗君 邱俊宏 +3 位作者 李振兴 王卫东 刘登鑫 胡斌 《中国电力》 北大核心 2025年第1期107-114,共8页

多端柔性直流输电线路保护存在多种故障类型,易受过渡电阻、噪声等因素的影响。为此,提出一种应用单端电压梯度能量值的柔直线路全线速动保护方法,仅基于单端测量电压即可保护线路全长。分析了柔性直流线路区内外的电压故障特征,并引入... 多端柔性直流输电线路保护存在多种故障类型,易受过渡电阻、噪声等因素的影响。为此,提出一种应用单端电压梯度能量值的柔直线路全线速动保护方法,仅基于单端测量电压即可保护线路全长。分析了柔性直流线路区内外的电压故障特征,并引入改进电压梯度算法构建保护启动判据,进一步构建基于能量值比较的全线故障保护判据,基于正负极能量比在单极或极间故障下所处范围不同实现故障选极。仿真验证表明:所提方法能够快速完成区内外故障识别、故障极判断,并具有良好的抗噪性和耐高阻能力。 展开更多

关键词 柔性直流线路 单端保护 改进电压梯度 故障区判别

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利用健全极MMC注入特征信号的直流线路故障性质判别方法 被引量：25

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作者 宋国兵 王婷 +1 位作者 张晨浩 吴磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期994-1003,共10页

交流线路自适应重合闸利用跳开相和健全相之间的耦合关系判别线路故障性质;而直流线路故障清除后,直流系统电气量保持恒定,健全极与故障极无耦合关系。在利用高压直流线路极间耦合特性和换流器高可控性的基础上,提出了一种向直流故障线... 交流线路自适应重合闸利用跳开相和健全相之间的耦合关系判别线路故障性质;而直流线路故障清除后,直流系统电气量保持恒定,健全极与故障极无耦合关系。在利用高压直流线路极间耦合特性和换流器高可控性的基础上,提出了一种向直流故障线路注入特征信号的故障性质判别方法。首先详细阐述了高压直流输电线路极间耦合特性,特征信号的产生原理与特征信号的选取原则;其次通过换流站附加控制策略向健全极直流线路注入特征信号,故障线路将耦合感应出对应的特征信号,利用该特征信号在线路故障存在和消失两种状态的传播特性差异进行故障性质判别,仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 线路耦合特性 主动注入 故障性质判别 直流线路故障

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基于边界特征的高压直流输电长线路故障判别方法 被引量：23

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作者 魏德华 苗世洪 +3 位作者 刘子文 李力行 段偲默 晁凯云 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期75-82,共8页

分析了高压直流输电长线路的高频信号衰减作用对目前基于线路边界保护原理的影响。研究了边界的频率特性以及平波电抗器对电流变化率的抑制作用,进而提出了由单端特征频率电流构造的直流线路故障判别方法。在所提出的直流保护方案中,使... 分析了高压直流输电长线路的高频信号衰减作用对目前基于线路边界保护原理的影响。研究了边界的频率特性以及平波电抗器对电流变化率的抑制作用,进而提出了由单端特征频率电流构造的直流线路故障判别方法。在所提出的直流保护方案中,使用特征谐波电流幅值构造启动判据,同时使用特征谐波电流变化量构造保护判据,算法简便且更加充分地利用了基于线路边界的暂态特征。在PSCAD/EMTDC中搭建了双极24脉动直流输电系统模型并进行了仿真分析。结果表明,该判据能准确地区分区内外故障并进行故障选极,受过渡电阻和长线路的影响很小,可以实现全线速动。 展开更多

关键词 高压直流输电线路 线路边界特征 单端特征频率电流 直流线路故障判别方法

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基于电磁时间反演的VSC-HVDC系统架空线-电缆混合线路故障定位方法 被引量：3

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作者 张艳霞 李婷 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期180-186,224,共8页

针对传统故障定位方法无法应用于架空线-电缆混合直流线路的问题,提出了一种架空线-电缆混合直流线路的故障定位方法,该方法采用先确定故障点所在区段、后在区段中定位的原理。利用故障附加网络的直流分量定义了故障区段判别函数,通过... 针对传统故障定位方法无法应用于架空线-电缆混合直流线路的问题,提出了一种架空线-电缆混合直流线路的故障定位方法,该方法采用先确定故障点所在区段、后在区段中定位的原理。利用故障附加网络的直流分量定义了故障区段判别函数,通过该判别函数在不同区段发生故障时数值不同实现故障区段的判定。然后,分析了电磁时间反演理论在故障定位中的可行性,分析确定了故障特征谐波。利用线路两端特征谐波的电流行进波作为时间反演电路的电流源,设置与原线路拓扑结构镜像的线路,利用时间反演电流源与镜像线路构建时间反演电路。在此基础上,根据时间反演的能量聚焦特性列写故障区段内的故障定位方程并实现区段内故障定位。利用PSCAD/EMTDC搭建的电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统仿真证明了所提方法能实现线缆混合直流输电线路的故障定位。 展开更多

关键词 架空线-电缆混合直流线路 故障定位 故障区段判别函数 时间反演 能量聚焦

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基于波形相关性的带并联电抗器线路永久性故障判别方法 被引量：13

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作者 林达 王慧芳 +2 位作者 何奔腾 杨涛 张雪松 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期80-84,102,共6页

通过分析带并联电抗器的输电线路在单相接地故障不同故障性质下的故障特征,提出了基于最小二乘法的波形相关性的永久性故障判别方法。以瞬时性故障恢复电压阶段的等效模型为参考模型,通过时域波形相关性的方法得到故障相端电压计算值与... 通过分析带并联电抗器的输电线路在单相接地故障不同故障性质下的故障特征,提出了基于最小二乘法的波形相关性的永久性故障判别方法。以瞬时性故障恢复电压阶段的等效模型为参考模型,通过时域波形相关性的方法得到故障相端电压计算值与实际值的相似度,利用相似度构造目标比例系数与整定值连续比较判断故障性质。该方法仅利用并联电抗器中的电流量及非故障相的单端电气量就可以实现故障性质的判断。大量仿真实验表明,该方法在不同运行条件下能够准确地判断出故障性质,即使在较大的模型参数误差情况下,也能实现永久性故障时断路器可靠不重合的目标。 展开更多

关键词 永久性故障判别 并联电抗器线路 时域方法 波形相关性

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基于电流模量分析的MMC-MTDC系统直流输电线路故障识别 被引量：19

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作者 蒋鹏 周聪明 +1 位作者 张磊 夏伟 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期51-57,63,共8页

直流线路故障的快速、可靠识别是基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性多端直流输电(multi-terminal direct current,MTDC)系统发展的关键技术之一。通过分析柔性多端直流系统线路故障后电流的暂态特征,提... 直流线路故障的快速、可靠识别是基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性多端直流输电(multi-terminal direct current,MTDC)系统发展的关键技术之一。通过分析柔性多端直流系统线路故障后电流的暂态特征,提出了一套基于单端电流模量分析的MMC-MTDC系统直流线路故障识别方案。该方案通过对电流一模故障分量动态偏差值极值极性与大小的检测实现了直流线路故障快速定位,并利用故障后电流零模故障分量的差异,从而实现了对故障极的快速判别。在PSCAD仿真平台上搭建了双极四端MMC型柔性直流电网的模型,通过仿真算例验证了该保护在不同故障位置和过渡电阻下均能快速、可靠地检测到直流线路故障并且准确识别故障极。 展开更多

关键词 柔性直流电网 输电线路故障识别 单端暂态电流 模量分析 动态偏差值 故障极判别

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柔性直流电网架空线路快速保护方案 被引量：81

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作者 王艳婷 张保会 范新凯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期13-19,共7页

基于柔性直流输电的直流电网技术,是大规模清洁能源接入电网的有效手段,直流电网快速线路保护是其面临的重要技术挑战之一。以国内计划建设的张北直流电网工程为背景,提出了一套适用于全网配置直流断路器、采用架空线输电的对称双极直... 基于柔性直流输电的直流电网技术,是大规模清洁能源接入电网的有效手段,直流电网快速线路保护是其面临的重要技术挑战之一。以国内计划建设的张北直流电网工程为背景,提出了一套适用于全网配置直流断路器、采用架空线输电的对称双极直流电网线路快速保护方案。保护仅利用单端信息进行故障判别,且保护数据窗短,满足速动性的要求;保护采用电压梯度快速检测故障,利用限流电抗器对故障电压信号的平滑作用实现故障区间的判别,并根据零模与一模电压传播特性的差异判定故障极,实现保护的选择性与高可靠性。结合直流电网的PSCAD模型,验证了所提出方案在不同故障情况下的保护性能,并分析了保护对运行方式改变的适应性。 展开更多

关键词 柔性直流电网 线路保护 架空线路 电压变化率 故障极判别

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利用全桥MMC注入特征信号的直流自适应重合闸方法 被引量：36

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作者 宋国兵 王婷 +1 位作者 张晨浩 吴磊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期149-156,共8页

交流线路自适应重合闸利用健全相和跳开相之间的耦合关系进行永久性故障性质判别,考虑到直流线路故障清除后,健全极与故障极无耦合关系,并充分利用换流器的高可控性,提出了一种向直流故障线路注入特征信号的故障性质判别方法。首先详细... 交流线路自适应重合闸利用健全相和跳开相之间的耦合关系进行永久性故障性质判别,考虑到直流线路故障清除后,健全极与故障极无耦合关系,并充分利用换流器的高可控性,提出了一种向直流故障线路注入特征信号的故障性质判别方法。首先详细阐述了特征信号的选取原则、特征信号的产生原理与调节;其次通过附加控制策略向直流故障线路注入特征信号,利用该特征信号在故障线路和健全线路的传播特性差异进行故障性质判别,仿真结果验证了文中提出利用全桥换流器注入特征信号判别故障性质方法的有效性。 展开更多

关键词 全桥MMC 主动注入 故障性质判别 直流线路故障

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基于行波波形相关性分析的直流输电线路纵联保护方案 被引量：60

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作者 孔飞 张保会 王艳婷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第20期108-114,共7页

直流输电线路差动保护易受故障暂态影响,动作速度慢,有必要研究性能更为优越的纵联保护方案。通过对线路区内、区外故障行波传输过程的分析可知:区外故障时,故障侧前行波与非故障侧反行波为同一行波,波形呈现很强的相似性;区内故障时,... 直流输电线路差动保护易受故障暂态影响,动作速度慢,有必要研究性能更为优越的纵联保护方案。通过对线路区内、区外故障行波传输过程的分析可知:区外故障时,故障侧前行波与非故障侧反行波为同一行波,波形呈现很强的相似性;区内故障时,一侧的前行波与另一侧反行波为不同行波,波形相似度很小。根据此特征差异,提出了一种基于行波波形相关性分析的快速纵联保护方案。仿真结果表明,所提出的纵联保护方案能够快速识别区内、区外故障,准确检测高阻接地故障,正确判别故障极,适用于不同电压等级直流输电工程,且对数据同步性要求不高。 展开更多

关键词 直流输电线路 故障行波 波形相关性分析 纵联保护 故障极判别 高阻接地故障

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基于单端量的柔性直流电网故障识别方案 被引量：47

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作者 余修勇 肖立业 +2 位作者 林良真 邱清泉 张志丰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期440-447,共8页

直流线路故障的快速、可靠识别是基于架空线路的大容量、高电压柔性直流输电系统发展的关键技术之一,因而分析了模块化多电平换流器型高压直流系统直流线路短路故障后线路两端限流电抗器上的电压变化情况,提出了一套仅利用单端暂态量的... 直流线路故障的快速、可靠识别是基于架空线路的大容量、高电压柔性直流输电系统发展的关键技术之一,因而分析了模块化多电平换流器型高压直流系统直流线路短路故障后线路两端限流电抗器上的电压变化情况,提出了一套仅利用单端暂态量的柔性直流电网故障识别方案。该方案利用低压作为启动判据,利用限流电抗器上的电压变化率大小和极性确定故障区间,利用检测到的零模故障分量的多少确定故障极。在PSCAD搭建了张北四端柔性直流电网仿真模型,并考虑混合式直流断路器动作过程、过渡电阻、限流电抗器和桥臂电抗器大小等对保护方案性能的影响。仿真结果表明：所提出的保护方案能在各种情况下快速、准确识别故障,且无需通信,无需复杂的数据处理和分析,数据采样频率要求低,满足柔性直流输电系统对保护的要求。 展开更多

关键词 柔性直流电网 故障识别 模块化多电平换流器 线路保护 直流断路器 故障极判别

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应用附加电容的柔性直流输电线路自适应重合闸策略 被引量：12

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作者 黄越 李凤婷 +2 位作者 易鹏 周嘉阳 冯小萍 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期30-36,共7页

针对柔性直流输电线路在故障跳闸后线路健全极与故障极不存在耦合关系和基于感应电气量变化特征的重合闸判据难以适用的问题,提出一种基于附加电容放电电压变化特征的柔性直流输电线路自适应重合闸策略。在直流线路跳闸后投入附加电容器... 针对柔性直流输电线路在故障跳闸后线路健全极与故障极不存在耦合关系和基于感应电气量变化特征的重合闸判据难以适用的问题,提出一种基于附加电容放电电压变化特征的柔性直流输电线路自适应重合闸策略。在直流线路跳闸后投入附加电容器,构建附加电容放电的数学模型,分析故障消失前后附加电容放电电压特征的差异。结合该差异设计出能有效识别永久性故障和瞬时性故障的柔性直流线路故障性质识别新判据,基于此故障性质识别判据实现对线路的重合闸。最后利用PSCAD/EMTDC平台搭建了线路模型,仿真验证了所提柔性直流输电线路自适应重合闸策略的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 柔性直流输电线路 附加电容器 故障性质判别 直流自适应重合闸

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基于图像处理-纹理分析的HVDC GIL缺陷识别方法 被引量：4

12

作者 周瑞旭 高文胜 刘卫东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4719-4730,共12页

不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的... 不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的绝缘缺陷,使用逐步升压法成功测得180828个脉冲电流信号共540个样本点。通过提取每次局部放电(partial discharge,PD)的放电时刻和视在放电量,对每个样本点使用空间灰度相关法提取了432种PD特征;进而基于广义判别成分分析及其核化形式的改进监督型子空间投影技术,对4种缺陷类型可以进行全部成功识别,解决了相位分布模式在直流情况下无法使用的难题。 展开更多

关键词 高压直流气体绝缘输电线路 故障诊断 模式识别 空间灰度相关法 广义判别成分分析

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多端口机械式直流断路器的动作策略与参数优化 被引量：14

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作者 温伟杰 李鹏宇 +2 位作者 李斌 张宁 魏晓光 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期86-94,共9页

常规两端口直流断路器(DCCB)成本高、体积大,不适于在城市直流配电网中应用,而多端口DCCB被认为是一种有效的解决方案。然而,多端口DCCB需要应对更加复杂的电流开断工况,如单条或多条故障线路的同时隔离、负荷线路的灵活切除。考虑到混... 常规两端口直流断路器(DCCB)成本高、体积大,不适于在城市直流配电网中应用,而多端口DCCB被认为是一种有效的解决方案。然而,多端口DCCB需要应对更加复杂的电流开断工况,如单条或多条故障线路的同时隔离、负荷线路的灵活切除。考虑到混合式DCCB的通态损耗及常规机械式DCCB的固有缺点,以双电容构建主开断支路,提出一种多端口机械式DCCB拓扑,研究了其应对各种电流开断工况的换流原理和各组件动作策略,并给出了主开断支路的参数优化方法。基于PSCAD/EMTDC仿真平台的算例分析表明,文中的多端口机械式DCCB可以有效降低预充电容及其充电系统的耐压水平要求,亦可仅利用1条主开断支路实现任意进出线的电流开断。 展开更多

关键词 直流配电网 多端口机械式直流断路器 换流原理 动作策略 金属氧化物避雷器 参数优化方法 故障电流开断 负荷线路切除

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