逆变类电源接入条件下传统方向元件适应性分析

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作者 高厚磊 袁通 +1 位作者 彭放 李林 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第2期150-158,共9页

逆变类电源(IBS)接入场景下,传统方向元件逐渐暴露出适应性问题,目前缺乏全面的理论分析。为此,结合逆变器控制策略和我国对IBS低电压穿越的最新要求,推导得出了IBS的故障特征;在此基础上,深入分析IBS和负荷在传统方向元件下所呈现出的... 逆变类电源(IBS)接入场景下,传统方向元件逐渐暴露出适应性问题,目前缺乏全面的理论分析。为此,结合逆变器控制策略和我国对IBS低电压穿越的最新要求,推导得出了IBS的故障特征;在此基础上,深入分析IBS和负荷在传统方向元件下所呈现出的相位特征,进一步考虑多种影响因素,定量给出了含IBS线路中传统方向元件的角度变化范围;利用PSCAD/EMTDC和现场录波数据验证理论分析的正确性。理论分析和仿真结果表明,IBS接入场景下,传统方向元件建立的理论基础不再成立,易导致误判发生,不满足继电保护的要求。 展开更多

关键词 逆变类电源 正序故障分量方向元件 90°接线方向元件 适应性分析 低电压穿越 继电保护

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基于补偿电压的突变量方向判别原理 被引量：30

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作者 陈卫 尹项根 +1 位作者 陈德树 张哲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第14期49-51,66,共4页

突变量理论广泛应用于电力系统微机保护。文中充分利用正、反方向故障时补偿电压突变量与母线电压突变量的变化规律 ,提出了基于补偿电压的突变量方向判别原理 ,详细分析了该判据在各种不同运行工况下的动作特性 ,并指出了该保护判据的... 突变量理论广泛应用于电力系统微机保护。文中充分利用正、反方向故障时补偿电压突变量与母线电压突变量的变化规律 ,提出了基于补偿电压的突变量方向判别原理 ,详细分析了该判据在各种不同运行工况下的动作特性 ,并指出了该保护判据的基本整定原则及尚需注意的问题 ;此外 ,文中还针对方向保护所遇到的一些特殊问题进行了详尽的分析。 展开更多

关键词 补偿电压 突变量 方向判别原理 电力系统 继电保护 微机保护

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固定串补电容对工频故障分量继电保护的影响 被引量：12

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作者 王为国 尹项根 +2 位作者 段献忠 余江 陈德树 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期31-33,共3页

固定串补电容对工频故障分量继电保护有一定的影响。按K（Zzd－Xc）整定保护范围时，故障分量距离元件可用于快速切除近端故障，对于远区故障，拒动、误动均有可能。当串补电容的容抗小于系统电源的正序阻抗（含短路点至电源的正序线路... 固定串补电容对工频故障分量继电保护有一定的影响。按K（Zzd－Xc）整定保护范围时，故障分量距离元件可用于快速切除近端故障，对于远区故障，拒动、误动均有可能。当串补电容的容抗小于系统电源的正序阻抗（含短路点至电源的正序线路阻抗）时，故障分量方向继电器可用于串补线路。 展开更多

关键词 固定串补电容 故障分量 继电保护 电力系统

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极化电流行波方向继电器 被引量：29

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作者 董新洲 王世勇 施慎行 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期78-83,100,共7页

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... 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。 展开更多

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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TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响 被引量：8

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作者 王为国 尹项根 +2 位作者 余江 段献忠 陈德树 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第17期13-14,56,共3页

分析了ＴＣＳＣ对故障分量保护包括负（零）序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频故障分量方向保护的影响，认为：与常规串联补偿线路上的保护相比，在ＴＣＳＣ线路上故障分量保护的性能不会降低。

关键词 电力系统 继电保护 线路保护 TCSC 故障分量保护

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同杆双回线上零序功率方向继电器的误判问题 被引量：15

6

作者 孔伟彬 朱晓彤 +2 位作者 张俊洪 程宇 凌峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第22期45-48,共4页

零序功率方向继电器是线路保护中的一个重要元件。文中用六序分量法分析了同杆双回线上零序功率方向继电器的性能。结果表明 ,在同杆双回线上发生三相三导线及三相四导线故障、三相五导线跨线故障时 ,有一回线的零序功率方向会拒动。动... 零序功率方向继电器是线路保护中的一个重要元件。文中用六序分量法分析了同杆双回线上零序功率方向继电器的性能。结果表明 ,在同杆双回线上发生三相三导线及三相四导线故障、三相五导线跨线故障时 ,有一回线的零序功率方向会拒动。动模试验证实了理论分析的结果。 展开更多

关键词 零序功率方向继电器 误判 继电保护 同杆双回线 输电线路 线路保护 电力系统

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DFIG等效序突变量阻抗相角特征对故障分量方向元件的影响分析 被引量：39

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作者 黄涛 陆于平 蔡超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期3929-3939,共11页

故障分量方向元件是方向比较式纵联保护的重要组成部分,但风电大规模接入破坏了传统故障分量方向元件的最佳应用环境。为了研究双馈风电机组对故障分量方向元件的影响,提出了等效序突变量阻抗的概念,基于双馈风电机组暂态模型,推导了等... 故障分量方向元件是方向比较式纵联保护的重要组成部分,但风电大规模接入破坏了传统故障分量方向元件的最佳应用环境。为了研究双馈风电机组对故障分量方向元件的影响,提出了等效序突变量阻抗的概念,基于双馈风电机组暂态模型,推导了等效序突变量阻抗的解析表达式;针对故障后投入撬棒与变换器控制两种工况研究了双馈风电机组等效序突变量阻抗的相角变化特征;进而分析了双馈风电机组对不同故障分量方向元件的影响机理,指出等效序突变量阻抗相角的大范围变化可能造成故障分量方向元件的灵敏性不足或者误判,最后通过仿真实验验证了分析的正确性。 展开更多

关键词 双馈风电机组 故障分量方向元件 等效序突变量阻抗 相角特征 撬棒保护 变换器控制

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高压线路方向保护新原理的研究 被引量：9

8

作者 袁荣湘 陈德树 张哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期20-25,共6页

应用综合相量的概念 ,提出了一种高压输电线路故障方向判别的新原理 ,能在较短的数据窗内计算出电压、电流的相位差 ,从而达到判断故障方向的目的。该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护 ,其可靠性优于行波方向保护 ,... 应用综合相量的概念 ,提出了一种高压输电线路故障方向判别的新原理 ,能在较短的数据窗内计算出电压、电流的相位差 ,从而达到判断故障方向的目的。该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护 ,其可靠性优于行波方向保护 ,且具有较高的灵敏度。 展开更多

关键词 高压线路 方向保护 继电保护 电力系统 输电线路

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能量方向保护原理和特性研究 被引量：27

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作者 何奔腾 金华烽 李菊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期166-170,共5页

本文论述了基于故障分量能量函数的超高速方向保护原理。并提出了实用的自适应方向判据，以解决系统振荡引起的不平衡量的影响和无穷大电源系统中保护灵敏度不足的问题。本文提出的原理在理论上解决了行波保护的故障方向持续时间短和基... 本文论述了基于故障分量能量函数的超高速方向保护原理。并提出了实用的自适应方向判据，以解决系统振荡引起的不平衡量的影响和无穷大电源系统中保护灵敏度不足的问题。本文提出的原理在理论上解决了行波保护的故障方向持续时间短和基波故障分量保护模型的误差等缺陷，使保护的动作速度和安全性都得到了提高。 展开更多

关键词 输电线路 能量函数 能量方向保护

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基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护 被引量：22

10

作者 宋国兵 靳幸福 +2 位作者 冉孟兵 高淑萍 索南加乐 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期76-82,102,共8页

电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电线路两端并联有大电容,在故障发生瞬间,大电容迅速向故障点放电,对高频故障分量系统侧可等效为并联大电容。根据VSC-HVDC这种特有的系统结构,提出了一种基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵... 电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电线路两端并联有大电容,在故障发生瞬间,大电容迅速向故障点放电,对高频故障分量系统侧可等效为并联大电容。根据VSC-HVDC这种特有的系统结构,提出了一种基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护新原理。该保护原理采用时域算法,通过识别VSC-HVDC输电线路两侧的电容值来区分区内、区外故障。当直流输电线路发生区内故障时,能同时准确识别出线路两端的电容值;当直流输电线路发生区外故障时,不能同时准确识别出线路两端电容值。根据此特征,构造纵联保护判据。理论分析和仿真结果表明,该原理不受过渡电阻、故障类型、故障位置、控制方式和线路类型的影响,在各种工况下均能快速可靠地区分区内、区外故障,而且该方法计算简单,易于实现,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 电压源换流器型高压直流 直流输电线路 参数识别 纵联保护 故障分量

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基于突变量方向的区域备自投故障范围识别方案 被引量：6

11

作者 颜俊 安小波 +2 位作者 张立平 代运滔 董睿智 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期185-192,共8页

分析区域备自投系统对故障范围识别的需求,提出了一种基于突变量方向原理的故障范围识别方案。方案中区域备自投系统各子站实时检测、发送本地测点的突变量方向值,方向值经短路电流展宽,主站同步接收、记录区内所有测点的突变量方向值,... 分析区域备自投系统对故障范围识别的需求,提出了一种基于突变量方向原理的故障范围识别方案。方案中区域备自投系统各子站实时检测、发送本地测点的突变量方向值,方向值经短路电流展宽,主站同步接收、记录区内所有测点的突变量方向值,并保存一定时长的历史数据,当主站检测到跳闸失压时根据跳闸前各断路器测点的突变量方向值识别故障范围。该方案能够满足各种故障失压情况下的识别要求,原理简单可靠,不需增加额外设备及二次回路。 展开更多

关键词 区域备自投 故障范围识别 突变量方向 继电保护

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能量方向保护原理的分析 被引量：6

12

作者 袁荣湘 陈德树 张哲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第14期17-20,28,共5页

对基于故障分量能量函数的超高速方向保护原理进行了研究，探讨了超高速保护的研究思路与方法。认为超高速保护的原理全部用集中参数等值电路来分析不适宜，因为实际的电网用集中参数等值电路不能较好地分析它在故障初期的动态行为。在... 对基于故障分量能量函数的超高速方向保护原理进行了研究，探讨了超高速保护的研究思路与方法。认为超高速保护的原理全部用集中参数等值电路来分析不适宜，因为实际的电网用集中参数等值电路不能较好地分析它在故障初期的动态行为。在高压线路超高速保护的研究中，采用时域分析与频域分析相结合的分析方法较好，系统模型则应适当考虑电力系统非线性的影响。 展开更多

关键词 能量方向保护 电力系统 继电保护 线路保护

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基于瞬时功率理论的新型功率方向元件 被引量：11

13

作者 古斌 谭建成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期177-182,共6页

基于瞬时无功功率理论及故障附加网络,提出了一种新型功率方向元件。该功率方向元件由突变量及负序无功方向元件组成,在故障附加网络中,突变量无功元件计算对称三相故障时线路两侧等效无源系统的无功损耗,负序无功元件计算不对称故障的... 基于瞬时无功功率理论及故障附加网络,提出了一种新型功率方向元件。该功率方向元件由突变量及负序无功方向元件组成,在故障附加网络中,突变量无功元件计算对称三相故障时线路两侧等效无源系统的无功损耗,负序无功元件计算不对称故障的无功损耗,由两侧的无功计算结果可判断区内、区外故障。该功率方向元件基于系统阻抗呈感性这一显著特征,物理意义明确,具有工频故障分量保护原理的优点,且无需设计专门的工频滤波器。而且该继电器的动作速度快于常规的基于工频电气量的方向保护,其可靠性优于行波方向保护,具有较高的灵敏度。理论分析及仿真结果都验证了算法的灵敏性、可靠性及快速性。 展开更多

关键词 方向元件 功率理论 故障分量 线路保护

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基于纵联比较原理的变压器后备保护方案 被引量：4

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作者 王瑞 潘贞存 +1 位作者 丛伟 丁磊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期63-67,共5页

提出了一种基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案。在现有保护的基础上,通过综合比较安装在变压器各侧测量元件的判断结果,能达到快速确定故障位置、隔离故障的目的。若判断为区内故障可实现快速跳闸;若为区外故障,能快速判断出故障... 提出了一种基于纵联比较原理的变压器后备保护新方案。在现有保护的基础上,通过综合比较安装在变压器各侧测量元件的判断结果,能达到快速确定故障位置、隔离故障的目的。若判断为区内故障可实现快速跳闸;若为区外故障,能快速判断出故障所在侧,实现有选择性、动作延时配合简单的后备保护功能。该方案有效解决了变压器高压侧后备保护对中、低压侧故障灵敏度不高的问题,能缩小故障影响范围,缩短后备保护动作延时。考虑到在变压器不同运行方式下后备保护方案的通用性,选择基于故障分量的方向元件作为变压器各侧的测量元件。对各种故障情况进行了EMTDC(Electro-MagneticTransientinDCSystem)仿真计算,证明了该方案的可行性。 展开更多

关键词 变压器 纵联比较原理 后备保护 故障分量 方向继电器 电力系统

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柔性直流输电对交流系统负序方向元件影响分析 被引量：13

15

作者 丁久东 田杰 +3 位作者 刘奎 李海英 欧阳可凤 林成 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期113-117,共5页

介绍了柔性直流换流器等效模型,分析了负序方向元件在含柔性直流系统的交流系统电网中的适应性,并通过仿真研究对理论分析进行了验证,提出了保护配置建议。仿真结果表明,交流电网不对称故障时基于负序方向元件的纵联保护可能拒动或误动... 介绍了柔性直流换流器等效模型,分析了负序方向元件在含柔性直流系统的交流系统电网中的适应性,并通过仿真研究对理论分析进行了验证,提出了保护配置建议。仿真结果表明,交流电网不对称故障时基于负序方向元件的纵联保护可能拒动或误动,对柔性直流换流站出线不宜采用基于负序方向元件的纵联保护。 展开更多

关键词 故障穿越 负序方向元件 柔性直流输电

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基于正序故障分量的方向元件性能分析 被引量：4

16

作者 高峰 高厚磊 魏然 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第18期33-37,共5页

基于正序故障分量的方向继电器是一种新型故障方向判别元件。为全面了解该元件的工作性能,在500kV输电系统模型上,对振荡伴随不同类型短路和非全相运行情况下方向元件的动作行为进行仿真计算和分析。仿真结果表明,基于正序故障分量的方... 基于正序故障分量的方向继电器是一种新型故障方向判别元件。为全面了解该元件的工作性能,在500kV输电系统模型上,对振荡伴随不同类型短路和非全相运行情况下方向元件的动作行为进行仿真计算和分析。仿真结果表明,基于正序故障分量的方向元件适应于所有故障类型,不受负荷电流影响,无电压死区,灵敏度高。 展开更多

关键词 方向元件 正序故障分量 负荷电流 非全相运行 输电系统 短路 动作行为 性能分析 仿真结果 死区

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适用于半波长输电线路的快速方向纵联保护方法 被引量：9

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作者 李斌 郭子煊 +1 位作者 姚斌 王兴国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期114-121,共8页

基于工频故障分量和序分量的功率方向元件利用背侧阻抗特征可以准确识别线路正、反向故障,但由于半波长输电线路波过程的折反射时间很长,因此常规方向元件在保护启动后无法快速、准确判别反向故障。为此,提出了一种适用于半波长输电线... 基于工频故障分量和序分量的功率方向元件利用背侧阻抗特征可以准确识别线路正、反向故障,但由于半波长输电线路波过程的折反射时间很长,因此常规方向元件在保护启动后无法快速、准确判别反向故障。为此,提出了一种适用于半波长输电线路的新型故障分量方向保护方法。该方法利用半波长输电线路反向故障初期电压相间差故障分量和电流相间差故障分量的幅值相位关系,在线路两端分别计算反向识别系数;通过反向识别系数的大小来实现反向故障的识别。同时,采用工频故障分量方向元件和负序方向元件作为判定正向故障的辅助判据,与新方法一起构成了半波长输电线路快速方向纵联保护方案。该方案采用基于反向识别系数的快速动作逻辑,利用保护对反向故障的快速识别实现区内故障的快速动作。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提方法可以准确识别线路正向故障和反向故障,实现半波长输电线路全线速动。 展开更多

关键词 半波长交流输电 继电保护 工频故障分量 方向元件

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识别模块化多电平直流线路故障的保护新原理 被引量：5

18

作者 高淑萍 胡振宇 +2 位作者 张保会 宋国兵 牛丹 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期1-9,17,共10页

为了保证模块化多电平换流器构成的高压直流输电系统安全运行,本文通过在直流线路上串联电感,应用故障分析方法,得出了利用串联电感两侧电压故障分量的保护原理。该原理利用直流线路正负极的电压故障分量的极性,来判断故障极;利用串联... 为了保证模块化多电平换流器构成的高压直流输电系统安全运行,本文通过在直流线路上串联电感,应用故障分析方法,得出了利用串联电感两侧电压故障分量的保护原理。该原理利用直流线路正负极的电压故障分量的极性,来判断故障极;利用串联电感两侧的电压故障分量的大小,来区分区内、外故障。最后,利用PSCAD仿真软件,建立了该直流输电系统的仿真模型,并进行各种故障仿真,产生故障数据,然后利用Matlab进行保护算法的验证,仿真结果表明所提保护原理的正确性。 展开更多

关键词 模块化多电平直流输电系统 故障分析 继电保护 电压极性 电压故障分量

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基于序电流故障分量的含DER点状网络逆功率保护新方法 被引量：6

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作者 仉志华 冯兴田 +1 位作者 殷铭泽 徐丙垠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期3566-3573,共8页

点状网络具有较高的供电可靠性,且有利于分布式电源(distributed energy resource,DER)接入;但DER宽限接入后会引起中压馈线频繁出现功率倒送,现有的点状网络逆功率保护无法适应,限制了DER接入容量。根据DER出力波动性与点状网络故障引... 点状网络具有较高的供电可靠性,且有利于分布式电源(distributed energy resource,DER)接入;但DER宽限接入后会引起中压馈线频繁出现功率倒送,现有的点状网络逆功率保护无法适应,限制了DER接入容量。根据DER出力波动性与点状网络故障引起的电流变化特征,提出了基于序电流故障分量及其功率方向的逆功率保护新方法。分析了点状网络中不同位置发生各种短路故障时的序分量特征,利用序电流突变量作为启动元件判断系统运行状态,通过序功率方向确定故障位置,在保证保护动作性能的基础上突破对DER接入容量限制;给出了序电流突变量启动定值以及各序功率方向的动作区间。建模仿真结果证明,该保护方法能够实现高供电可靠性与DER友好接入的有机统一。 展开更多

关键词 点状网络 分布式电源 逆功率保护 序电流故障分量 功率方向

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故障分量分相补偿式方向元件 被引量：2

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作者 薛士敏 贺家李 李永丽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期36-40,共5页

提出一种用于超高压和特高压输电线路上的分相方向元件。通过比较故障分量补偿电压和故障前电压的相位,从而判断是否正方向故障。该分相方向元件具有极强的方向性,能反应系统全相、非全相和振荡状态下的各种对称和不对称故障,具有很高... 提出一种用于超高压和特高压输电线路上的分相方向元件。通过比较故障分量补偿电压和故障前电压的相位,从而判断是否正方向故障。该分相方向元件具有极强的方向性,能反应系统全相、非全相和振荡状态下的各种对称和不对称故障,具有很高的承受过渡电阻的能力。通过各种情况下大量仿真试验证明了此原理的优越性。 展开更多

关键词 继电保护 输电线路 故障分量 方向元件

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