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适用于不同边界结构柔性直流电网的行波保护
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作者 赵振廷 吴昇阳 +1 位作者 沈毅 李银红 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3395-3407,I0010,共14页
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... 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,该文提出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。 展开更多
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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兼顾短路与断线故障识别的柔性直流电网行波保护方案 被引量:4
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作者 沈毅 黄琛 +1 位作者 赵振廷 李银红 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期143-155,共13页
目前大多数柔性直流电网行波保护在配置时仅考虑短路故障,当发生断线故障时,保护动作的正确性尚不明确。对此,首先分析了断线故障下传统行波保护的动作特性,得出了传统行波保护无法正确识别短路与断线故障的结论。在此基础上,探索了断... 目前大多数柔性直流电网行波保护在配置时仅考虑短路故障,当发生断线故障时,保护动作的正确性尚不明确。对此,首先分析了断线故障下传统行波保护的动作特性,得出了传统行波保护无法正确识别短路与断线故障的结论。在此基础上,探索了断线与短路故障下线路受端的第二个电流波头特征和线路电压特征,研究了两种故障下线路送端的电流首行波特征以及两端电压与电流变化量乘积的特征,提出了一种兼顾短路与断线故障识别的行波保护方案。基于PSCAD/EMTDC仿真平台对所提保护方案进行了性能验证。结果表明,该保护方案能准确识别并应对各种条件的故障,且具有较高的速动性和抗噪声干扰能力。 展开更多
关键词 柔性直流电网 行波保护方案 短路故障 断线故障 电流行波
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基于广域行波信息的行波保护 被引量:21
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作者 李泽文 花欢欢 +2 位作者 邓丰 曾祥君 邹亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第34期6238-6245,共8页
广域行波保护可以解决现有行波保护存在的判据信息来源单一和可靠性低等难题,但存在配置节点多、经济性差等问题。为此,论文提出了一种基于广域初始行波极性与时间信息的新型行波保护方法,该方法利用广域行波信息实现区域电网中的所有... 广域行波保护可以解决现有行波保护存在的判据信息来源单一和可靠性低等难题,但存在配置节点多、经济性差等问题。为此,论文提出了一种基于广域初始行波极性与时间信息的新型行波保护方法,该方法利用广域行波信息实现区域电网中的所有线路保护。电网故障时,利用故障初始行波极性信息界定行波故障域,然后融合故障域中的初始行波时间信息判定故障线路;电网拓扑结构发生变化时,仅需在原保护域的基础上进行局部修改,便可提高广域行波保护的自适应能力。仿真结果表明,该广域行波保护方法简便易行,可在配置有限数量行波检测单元的情况下,准确判别故障支路,有助于促进行波保护的工程应用。 展开更多
关键词 行波保护 广域行波信息 行波保护 故障线路判定
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单端量行波保护在中压柔性直流配电网的适应性分析 被引量:28
4
作者 陈福锋 杨阳 +4 位作者 宋国兵 王玉婷 褚旭 罗娟 刘珮瑶 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期50-55,共6页
为了研究单端量行波保护原理在中压柔性直流配电网的适应性,首先通过对单端量行波保护的原理分析,得出其最佳应用条件。结合柔性直流配电线路的故障特征进行理论分析,从而得到行波保护在直流配电网中适应性的一般结论;然后搭建中压柔性... 为了研究单端量行波保护原理在中压柔性直流配电网的适应性,首先通过对单端量行波保护的原理分析,得出其最佳应用条件。结合柔性直流配电线路的故障特征进行理论分析,从而得到行波保护在直流配电网中适应性的一般结论;然后搭建中压柔性直流配电网的电磁暂态模型并进行仿真,并与通过理论分析得到的结论进行了比较分析。研究结果表明,单端量行波保护能够适用于中压柔性直流配电线路的保护,且动作性能良好。仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 直流配电 柔性直流 行波保护 故障特征 适应性分析
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高压直流输电线路故障行波传播特性及其对行波保护的影响 被引量:55
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作者 韩昆仑 蔡泽祥 +1 位作者 贺智 徐敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期20-25,共6页
高压直流输电线路故障行波传播特性研究多采用无损传输线模型作为研究对象而未考虑行波色散的影响;直流线路行波保护研究通常未考虑线路末端设备的影响。分析了故障行波沿直流线路传播产生色散的原因、特点以及影响因素;分析了直流线路... 高压直流输电线路故障行波传播特性研究多采用无损传输线模型作为研究对象而未考虑行波色散的影响;直流线路行波保护研究通常未考虑线路末端设备的影响。分析了故障行波沿直流线路传播产生色散的原因、特点以及影响因素;分析了直流线路末端设备对故障行波中不同频率分量的影响。在此基础上研究了行波色散及末端设备对行波保护的影响。研究表明:故障行波的色散主要体现在其地模分量上。故障行波波头幅值的变化影响行波保护的电压变化量判据,受前述两因素的共同作用;故障行波波头陡度的变化影响电压变化率判据,受行波色散影响有限,主要由故障行波的线模分量确定。 展开更多
关键词 传播特性 故障行波色散 线模分量 地模分量 行波保护
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直流线路行波保护特征量动态特性与整定研究 被引量:48
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作者 韩昆仑 蔡泽祥 +1 位作者 徐敏 贺智 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期255-260,共6页
现有的高压直流输电线路行波保护整定计算缺乏统一适用的方法,保护可靠性有待提高。采用基于EMTDC仿真计算的手段分析了直流线路行波保护各特征量(电压变化率、电压变化量以及电流变化量)在不同种类故障条件下以及非故障扰动条件下的动... 现有的高压直流输电线路行波保护整定计算缺乏统一适用的方法,保护可靠性有待提高。采用基于EMTDC仿真计算的手段分析了直流线路行波保护各特征量(电压变化率、电压变化量以及电流变化量)在不同种类故障条件下以及非故障扰动条件下的动态响应特点及规律,进而研究了直流线路行波保护各判据所具有的基本功能及其相互间的逻辑关系。在此基础上提出了各判据进行整定计算所需边界条件的确定原则,从而形成了直流输电线路行波保护整定计算的基本方法。基于实际高压直流输电线路参数的行波保护整定算例验证了该整定计算方法具有良好的可靠性和灵敏性。 展开更多
关键词 直流线路行波保护 特征量 保护判据 动态特性 整定计算
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高压直流输电线路行波保护影响因素分析及改进 被引量:53
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作者 李爱民 蔡泽祥 +1 位作者 李晓华 刘永浩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期76-80,96,共6页
分析了目前常用行波保护的影响因素,指出电压波形受平波电抗器和直流滤波器的影响使差分计算的电压变化率减小进而导致电压变化率保护拒动,而采用方向行波可以减小影响;方向行波变化率主要受过渡电阻影响,而电压变化量和地模波受线路损... 分析了目前常用行波保护的影响因素,指出电压波形受平波电抗器和直流滤波器的影响使差分计算的电压变化率减小进而导致电压变化率保护拒动,而采用方向行波可以减小影响;方向行波变化率主要受过渡电阻影响,而电压变化量和地模波受线路损耗及色散现象影响较为严重,因此,当远距离故障时,二者定值到达时间的滞后是导致行波保护拒动的重要原因。提出了基于极性比较的不受过渡电阻影响的行波保护原理,基于该原理的行波保护能够在区内高阻接地故障时可靠动作。基于EMTDC的仿真结果验证了所述工作的正确性和有效性。 展开更多
关键词 高压直流 行波保护 高阻接地故障 方向行波
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基于极性比较原理的广域行波保护方法 被引量:20
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作者 李泽文 郑盾 +2 位作者 曾祥君 姚建刚 邓丰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期49-53,共5页
针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于初始行波极性比较原理的广域行波保护方案。根据电网的连接方式和行波保护继电器(TWPR)位置,形成线路/TWPR关联矩阵。系统发生故障后,根据TWPR记录的初始行波极性信息和线路/TWPR关联矩... 针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于初始行波极性比较原理的广域行波保护方案。根据电网的连接方式和行波保护继电器(TWPR)位置,形成线路/TWPR关联矩阵。系统发生故障后,根据TWPR记录的初始行波极性信息和线路/TWPR关联矩阵形成故障关联矩阵,并据此确定具体的故障线路。广域行波保护系统基于多点信息作出决策,在某一行波保护继电器故障、启动失灵或记录错误后仍能可靠动作。仿真分析表明,文中提出的广域行波保护算法原理清晰、实现简单,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 行波保护 极性比较 初始行波 可靠性 关联矩阵
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特高压直流线路自适应行波保护 被引量:30
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作者 郑伟 武霁阳 +1 位作者 李海锋 王钢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1995-2001,共7页
针对目前直流输电线路行波保护耐受过渡电阻能力差的问题,在系统地分析±800 k V直流线路不同故障暂态特性的基础上,提出了一种利用电压比自适应调整保护定值的极线行波保护新原理及其定值整定原则。采用应用于±800 k V云广直... 针对目前直流输电线路行波保护耐受过渡电阻能力差的问题,在系统地分析±800 k V直流线路不同故障暂态特性的基础上,提出了一种利用电压比自适应调整保护定值的极线行波保护新原理及其定值整定原则。采用应用于±800 k V云广直流实际工程运维分析的PSCAD/EMTDC详细仿真模型对保护新原理进行验证,结果表明所提保护原理能有效地提高目前行波保护耐受过渡电阻能力和抗干扰能力,且可在现有行波保护软硬件平台上实现,工程实用性强。 展开更多
关键词 直流输电线路 行波保护 过渡电阻 电压比
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特高压直流输电线路雷击暂态过程与行波保护响应特性分析 被引量:23
10
作者 李书勇 郭琦 +2 位作者 崔柳 蔡泽祥 梁益 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2830-2835,共6页
针对实际工程中特高压直流输电线路雷击事件,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC实现雷击特高压线路的小步长仿真,解决了目前仿真方法未能与保护分析工作相适应的问题。主要分析了发生非故障性绕击、故障性绕击以及反击时保护安装处电压... 针对实际工程中特高压直流输电线路雷击事件,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC实现雷击特高压线路的小步长仿真,解决了目前仿真方法未能与保护分析工作相适应的问题。主要分析了发生非故障性绕击、故障性绕击以及反击时保护安装处电压、电流的暂态过程,描述各电气暂态量在雷击极与非雷击极的主要特征及区别。结合实际行波保护模型的动作情况,对比非故障性绕击、故障性绕击以及反击下d U/dt判据、DU判据、DI判据在雷击极与非雷击极的响应结果,梳理雷击特高压直流输电线路行波保护判据的响应特性,指出在故障性绕击、反击场景下非雷击极行波保护误动情况是由于线路耦合导致在雷电流波头上升阶段出现非雷击极保护的DU、DI判据满足整定值造成的。最后给出了提高特高压直流系统行波保护雷击可靠性的优化思路。 展开更多
关键词 特高压直流系统 雷击暂态过程 行波保护 响应特征
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行波保护中雷电干扰问题的对策 被引量:62
11
作者 董杏丽 葛耀中 董新洲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期74-78,共5页
雷害是行波保护的主要干扰之一, 线路遭受雷击但没有造成故障时行波保护可能会误动作。为此,该文在对雷电波的特点和雷击线路产生的后果进行详细分析的基础上,利用线路遭受雷击前后电流波形的特点提出了基于小波变换的雷击判据,该判据... 雷害是行波保护的主要干扰之一, 线路遭受雷击但没有造成故障时行波保护可能会误动作。为此,该文在对雷电波的特点和雷击线路产生的后果进行详细分析的基础上,利用线路遭受雷击前后电流波形的特点提出了基于小波变换的雷击判据,该判据既可以直接利用电流全量实现,也可以利用故障电流分量实现。文中同时给出了利用小波变换提取判据中各电气量的计算方法。分析和仿真结果显示,雷击判据可以对雷击是否造成线路故障做出正确判断,并且不会影响其它线路故障的判别。因此雷击判据的应用将使行波保护的可靠性有较大提高。 展开更多
关键词 输电线路 过电压保护 行波保护 雷电干扰 对策
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行波保护研究中输电线路模型的选择 被引量:23
12
作者 唐勇 陈珩 +1 位作者 戴方涛 江世芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期269-273,共5页
通过分析多Π(或T)节线路模型的故障暂态特性,并与分布参数的输电线路行波特性比较,提出了衡量输电线路模型精确度的指标。通过EMTP仿真,得出了根据所研究的行波频率。
关键词 行波保护 输电线路 线路模型 暂态特性
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输电线路行波保护的现状与展望 被引量:109
13
作者 董新洲 葛耀中 +2 位作者 贺家李 郭效军 薄志谦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期56-61,共6页
回顾了行波保护的历史并综述了国内外研究现状 ,讨论了早期行波保护所存在的问题和原因。针对这些问题提出了相应的解决措施 ,包括利用小波变换分析行波的故障特征 ,研究行波保护新原理 ,把光互感器、DSP技术应用于行波保护系统等 。
关键词 输民线路 行波保护 小波变换 继电保护 电力系统
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西门子及ABB直流线路行波保护对比和改进研究 被引量:46
14
作者 郑伟 张楠 杨光源 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期149-154,共6页
西门子和ABB的直流线路行波保护方案在国内外应用最为广泛,存在过渡电阻耐受能力低,区内外故障区分度不高等问题。介绍了西门子和ABB行波保护的原理和判据。采用云广特高压直流工程参数搭建跟现场一致的西门子和ABB行波保护模型,通过仿... 西门子和ABB的直流线路行波保护方案在国内外应用最为广泛,存在过渡电阻耐受能力低,区内外故障区分度不高等问题。介绍了西门子和ABB行波保护的原理和判据。采用云广特高压直流工程参数搭建跟现场一致的西门子和ABB行波保护模型,通过仿真从过渡电阻、故障距离、区内外故障、线路耦合方面对西门子和ABB行波保护性能进行分析和对比。结果表明,ABB行波保护过渡电阻耐受能力高于西门子行波保护,西门子和ABB行波保护均可以利用变化率判据提高区内外故障的区分度,西门子行波保护可以利用变化量、ABB行波保护可以利用地模波变化率进行故障选线。针对现有行波保护方案存在的缺陷,在现有判据量的基础上提出改进方案。 展开更多
关键词 直流线路 行波保护 西门子 ABB 对比研究 改进方案
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基于小波变换的高压直流输电线路暂态电压行波保护 被引量:61
15
作者 李振强 鲁改凤 吕艳萍 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第13期40-45,共6页
详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电... 详细研究了高压直流输电线路发生故障后暂态电压行波的能量分布特征,利用小波变换对暂态电压进行多尺度分析,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对直流线路在区外和区内故障、故障性雷击和非故障性雷击等几种典型故障下,直流线路暂态电压在各个小波分解尺度下的能量分布进行了仿真计算。计算结果表明,当直流线路发生不同类型故障时,其暂态电压的低频与高频能量的比值有较大差异。根据这些特征,构成了一种新的高压直流线路行波保护判据。 展开更多
关键词 高压直流输电 暂态电压 行波保护 小波变换 PSCAD/EMTDC
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直流线路行波保护解析整定方法 被引量:20
16
作者 梁益 蔡泽祥 +2 位作者 田得良 李晓华 李书勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期298-304,共7页
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,... 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。 展开更多
关键词 高压直流 行波保护 故障解析 保护整定
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数学形态学用于高压直流输电线路行波保护的探讨 被引量:23
17
作者 李学鹏 全玉生 +2 位作者 黄徐 马彦伟 杨俊伟 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第5期5-9,共5页
首先分析了高压直流输电线路行波传播特点及行波保护中的两个关键问题即行波滤波和波头捕获,继而详细介绍了数学形态学滤波技术和形态学梯度技术,并把它们成功地应用于直流输电线路暂态行波滤波和故障行波波头的捕获。仿真结果表明,形... 首先分析了高压直流输电线路行波传播特点及行波保护中的两个关键问题即行波滤波和波头捕获,继而详细介绍了数学形态学滤波技术和形态学梯度技术,并把它们成功地应用于直流输电线路暂态行波滤波和故障行波波头的捕获。仿真结果表明,形态滤波技术对于行波信号中的白噪声尤其是对于正负相间的脉冲噪声有很好的滤波能力;经形态学梯度变换后的暂态故障行波中的突变分量易于检测,这种基于数学形态学的行波保护方法在高压直流线路行波保护中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 HVDC 行波保护 数学形态学 输电线路
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基于小波变换的无通道全线速动行波保护 被引量:29
18
作者 董杏丽 葛耀中 董新洲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期18-22,共5页
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 ,... 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。 展开更多
关键词 行波保护 小波变换 超高速保护 线路保护 电力系统 距离保护
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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:10
19
作者 刘兴茂 林圣 +1 位作者 李小鹏 何正友 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期55-61,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 雷电 雷击干扰 行波保护 继电保护 输电 线路 基波电流 相量变化率
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基于行波相位特性的三端混合直流线路行波保护原理 被引量:26
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作者 梁远升 黄泽杰 +2 位作者 李海锋 王钢 江链涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期4525-4542,共18页
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... 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。 展开更多
关键词 三端混合直流 线路故障 行波保护 过渡电阻
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