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| 1 | 基于S变换行波能谱矩阵相似度的柔性直流单端保护方案显示文摘针对现有柔性直流线路保护耐受高阻、噪声干扰、区内远端高阻故障拒动等问题,提出一种基于行波能谱矩阵相似度的柔性直流线路单端保护方案。通过分析柔性直流电网限流电感的边界作用,得到区内、区外故障电压行波在时域和频域上的差异,利用S变换,构造能谱矩阵,加大区内、区外故障在能量谱分布上的差异,通过主成分分析法降维,减少样本数据的存储空间。利用归一化互相关系数,获得故障能谱矩阵与故障样本矩阵之间的相似度,构造柔性直流单端保护判据,判别区内、区外故障。考虑了架空线路易遭受雷击的因素,构建雷击干扰识别判据。仿真结果表明,所提保护方案不受故障位置、高阻、噪声干扰等影响。 | 权文杰 童晓阳 张广骁 | 2022 | 电力系统自动化2022,46,7: | 15 |
| 2 | 基于Hilbert能量幅值信息和波形信息的特高压直流输电线路单端保护方法显示文摘直流输电系统具有强非线性,采用叠加原理和小波变换算法的直流输电线路行波保护存在适应性问题;仅利用行波暂态量幅值信息的直流输电线路行波保护在线路末端故障时存在保护拒动的问题。针对此问题,提出一种特高压直流输电线路单端保护方法。通过研究特高压直流输电线路两端物理边界特性,推导出Hilbert能量波形信息与电压行波的关系式,得出物理边界对Hilbert能量波形具有平滑作用。分析物理边界元件和直流输电线路频率特性,发现物理边界元件和直流输电线路对暂态高频分量具有衰减作用,据此利用Hilbert能量表征高频分量衰减情况。直流输电线路区内、外故障时,暂态电压5~7kHz高频带Hilbert瞬时能量幅值和波形形状差异明显,利用标准差综合描述高频带Hilbert能量幅值信息和波形信息,构造直流输电线路故障识别判据。利用正、负极标准差之比构造故障选极判据,实现故障极全线速动保护。仿真结果表明,该保护方法能可靠区分直流线路区内、外故障,实现故障选极,保护特高压直流线路全长。 | 樊艳芳 王永进 | 2021 | 电工技术学报2021,36,9: | 13 |
| 3 | 改进变分模态分解-多尺度排列熵结合广义回归神经网络的高压直流输电线路故障辨识显示文摘针对现有的高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电线路故障识别方法识别准确率低,且无法同时准确识别低阻和高阻故障的问题,提出一种改进变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)-多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy,MPE)结合广义回归神经网络(general regression neural network,GRNN)的HVDC输电线路故障辨识方法。首先,采用鲸鱼算法改进后的VMD对故障电流信号进行分解,并选择合适的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量计算多尺度排列熵和IMF能量和比值提取故障特征组成故障特征向量;其次,将特征向量输入到GRNN网络中进行训练与测试,利用GRNN网络对小样本数据的高分类能力识别不同类型的故障。实验结果表明,所提出的方法对HVDC输电线路不同类型故障辨识准确率高,无论发生低阻或高阻故障都能够准确辨识,耐受过渡电阻能力强,在小样本故障辨识方面性能突出,可靠性高。 | 刘维 刘辉 | 2022 | 科学技术与工程2022,22,1: | 8 |
| 4 | 基于未失真因子的LCC-MMC混合直流输电线路保护方案显示文摘多电源供电和多落点受电的直流电网技术是大规模可再生能源接入电网的有效方案。多端混合直流输电技术是未来直流电网发展的必然趋势。然而混合直流输电系统存在边界特性不统一、控制和故障响应特性不一致、分布电容影响难忽略的问题,影响传统保护原理的可靠性。为此,根据三端混合直流输电系统的保护需求,提出一种基于未失真因子的纵联保护方案。利用不同故障位置线模电压衰减特性不一致的特性构造未失真因子,进而根据线路两侧线模电压的未失真因子比值特性识别区内、外故障。所提方案优点在于不受边界元件、控制策略、分布电容的影响。最后,通过仿真结果表明所提保护方案具备较强的耐受故障电阻、噪声干扰的能力,适用于混合直流输电线路。 | 张大海 武传健 和敬涵 倪平浩 | 2022 | 高电压技术2022,48,1: | 6 |
| 5 | 基于直流滤波器多频率单端电气量的高压直流线路保护显示文摘针对传统高压直流输电线路保护耐受过渡电阻能力有限、保护速动性不足的问题,提出一种基于线路边界元件的多频率单端电气量保护方案。首先基于附加网络分析了不同频率下电气故障分量幅值比的特征,得到在区内、外故障情况下,线路单侧边界测点处特定高频电气量幅值比的差异。据此,利用多个特定频率电气故障分量的比值构造判据,准确有效地识别线路内部故障与整流侧和逆变侧区外故障。理论分析与仿真验证表明,该保护方案原理简单、计算量小,仅通过单端电气量即可准确识别区内、外故障,在保证良好耐受过渡电阻能力基础上能够可靠且快速保护线路全长。 | 戴志辉 赵中秋 王兴国 郭雅蓉 秦昊宇 邱宏逸 | 2023 | 高电压技术2023,49,2: | 3 |
| 6 | 一次直流线路永久故障分析及对策显示文摘本文以现场实际发生的直流线路永久故障为例,详细分析永久接地故障发生后直流控制保护处理过程,以及故障未能及时隔离的原因和故障电流的流通回路。为了能更及时地进行故障隔离,本文考虑中性母线开关的分流能力,提出移相重启和功率回降两种策略,并分析比较两种策略的优劣,可根据工程现场一次设备的配置情况选择不同的策略。最后通过实时数字仿真实验验证了所提策略的可行性和有效性。 | 刘孝辉 张靖 卢东斌 薛海平 张庆武 | 2021 | 电气技术2021,22,11: | 2 |
| 7 | 干式直流电容器聚丙烯薄膜绝缘性能及其改进方法研究进展显示文摘在超特高压直流输电换流阀厅中,干式金属化薄膜电容器承担阻尼缓冲、电压支撑和辅助换流等重要角色,其安全可靠性取决于电容器薄膜介质的绝缘性能。电压等级提升与设备小型化发展,对电容器绝缘性能提出了更严苛要求。该文基于运行工况下干式电容器用聚丙烯薄膜的微观和宏观性能演化规律,总结了微观结构、热场作用、复杂电场和机械应力对薄膜介质介电性能的影响规律,分析了聚丙烯薄膜绝缘老化乃至击穿失效机理。从物理共混、有机添加、灰分抑制、结晶设计、化学接枝及界面改性几方面归纳了薄膜绝缘改性的国内外研究现状,介绍了几种干式直流电容器用聚丙烯基材及薄膜介电性能的提升方法,为开发适用于超特高压直流运行工况的干式金属化聚丙烯薄膜电容器提供参考。 | 杜伯学 冉昭玉 刘浩梁 肖萌 | 2023 | 电工技术学报2023,38,5: | 2 |
| 8 | 基于时空特性的直流线路保护性能分析方法显示文摘由于传统的直流线路保护性能分析方法存在无法全方面展现直流线路保护特性的缺陷,本文在深入分析现有保护方案的基础上,提出一种基于时空特性的直流线路保护性能分析方法。该方法综合考虑保护在不同故障距离、不同故障过渡电阻下的动作时间,旨在使不同保护方案的性能得到更直观清晰全面的呈现。通过PSCAD/EMTDC仿真平台对现有直流线路单端量保护、纵联保护,以及直流线路保护系统进行仿真分析,验证本文所提方法在分析不同直流线路保护动作特性方面的优势,为直流线路保护优化提供方向。 | 李建辉 王波 刘垒 刘世明 | 2022 | 电气技术2022,23,8: | 2 |
| 9 | 美丽山二期直流线路突变量保护优化研究显示文摘特高压直流输电双极长线路间存在非常明显的互感影响,当一极线路故障时,另一极线路电压因受互感影响会以较快的速度降到较低值,此现象与直流线路发生接地故障时的电压变化规律基本相同,容易引起直流线路电压突变量保护误动。本文首先对直流线路突变量保护误动的机理进行深入分析,利用双极线路互感影响造成的电压下降与实际接地故障造成的电压下降在恢复特性上的差异性,提出考虑互感影响时的闭锁电压突变量保护策略,并在实时数字仿真试验平台上对该策略进行试验验证,证明了所提策略的有效性,为其他直流工程提供参考。 | 龚飞 李林 赵森林 邹强 汪大全 | 2021 | 电气技术2021,22,11: | 1 |
| 10 | 基于Shannon熵的高压直流输电线路单端电气量保护显示文摘综合考虑高压直流输电线路保护对于可靠性和快速性的要求,提出一种基于Shannon熵的直流线路单端量保护方法。研究发现,由于线路边界元件所具有的对特征谐波的滤波特性,导致保护安装处的暂态电流特征频带信号在直流线路区内和区外故障时存在着显著的差异性。利用切比雪夫滤波器获取频带电流,通过求取其熵值的方法提取电气量特征,实现区内外故障的快速有效识别,并利用暂态电流变化特征实现故障的选极。通过在PSCAD/EMTDC和MATLAB平台进行故障仿真及数据处理,结果表明,所提方法能可靠、快速地识别出故障区段和故障极,保护动作性能好,采样率要求低,原理简单,实用性强。 | 韩昆仑 宋世勇 | 2022 | 科学技术与工程2022,22,15: | 1 |
| 11 | 基于电流行波突变特性的多端柔性直流线路纵联保护显示文摘在柔性直流输电线路中,广泛应用行波保护作为主保护。但行波保护作为单端量保护,耐受过渡电阻能力有限。因此,针对高阻接地故障使得柔性直流输电线路主保护故障识别灵敏度降低问题,提出了一种基于电流行波突变特性的快速纵联保护方法。首先,通过分析线模电流行波在线路上的传播过程,推导出区内外故障时线路两端线模电流行波突变特征。然后,利用最小二乘法对线模电流行波拟合构造保护主判据,并结合启动判据、选极判据构成纵联保护方法。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的保护方法能快速可靠识别区内外故障,能耐受300Ω过渡电阻和30 dB高斯白噪声,并且对采样频率和通信要求低。 | 郭家浩 樊艳芳 侯俊杰 | 2023 | 电力系统保护与控制2023,51,18: | 1 |
| 12 | 基于测量波阻抗相位特征的三端混合直流线路纵联保护显示文摘线路的后备保护在混合直流输电系统中至关重要,但现有后备保护受分布电容和过渡电阻的影响较大,严重影响保护的可靠性和快速性。为解决上述问题,提出一种基于测量波阻抗相位特征的混合三端直流线路纵联保护方案。通过分析混合直流输电线路区内、外故障时线路两端测量波阻抗的差异性,利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,根据测量波阻抗相位差异构造判据区分区内、外故障。PSCAD仿真表明,所提保护方案能可靠快速地识别区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻的能力,并且不受故障电阻和分布电容的影响,有效提高了线路后备保护的可靠性和快速性。 | 公冶令姣 张大海 武传健 王雪芹 倪平浩 | 2023 | 电力系统保护与控制2023,51,20: | 1 |
| 13 | 基于桥臂功率特征的全-半混合型柔性直流输电线路保护显示文摘全-半混合型柔性直流输电系统具有故障自清除能力,能在一定程度上解决因高压直流断路器技术滞后导致的柔性直流输电容量提升困难问题,是新能源发电大容量远距离输出的解决方案之一。但全-半混合型柔性直流输电对保护时间提出了更高要求,需要在更短时间内实现故障识别。该文基于能量观点分析了直流线路故障下桥臂功率特征,提出基于桥臂功率特征的全-半混合型柔性直流输电线路保护方法,能够在1 ms内识别直流线路故障,实现故障选极。最后,通过大量实时数字模拟(RTDS)实验验证了该方法的可靠性高、选择性好,且具有较强的耐过渡电阻能力和抗干扰能力。 | 雷顺广 束洪春 李志民 | 2023 | 电工技术学报2023,38,13: | 1 |
| 14 | 阀区故障引起的接地极不平衡保护动作分析显示文摘介绍了一起直流工程阀区直流穿墙套管对地闪络故障引起的众多保护动作及直流控制保护系统响应过程,对该故障所引起的接地极电流不平衡保护动作进行了分析,找出了导致接地极电流不平衡的故障点及引起接地极故障的原因,即穿墙套管接地引起接地极区域过压,进而造成放电间隙不够的接地极线路招弧角被击穿放电,并提出了对损坏的招弧角进行放电间隙的调整或更换等优化建议。 | 贺红资 | 2023 | 电工电气2023,,5: | 0 |
| 15 | 基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案显示文摘电网换相换流器和模块化多电平换流器(line commutated converter-modular multi-level converter,LCC-MMC)并联型多端混合直流输电系统结合了基于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter-high voltage direct current,LCC-HVDC)与基于模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multi-level converter-HVDC,MMC-HVDC)的技术优势,但因其不一致的边界特性、特殊的汇流母线结构、不同的换流站控制策略,导致现有的线路保护方案难以直接应用。为此,文中提出一种基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案。首先,推导不同故障位置测点处测量波阻抗表达式,发现在高频段内,测点处测量波阻抗相位在区内外故障条件下差异显著,且相位特征与故障距离、类型和过渡电阻等因素无关;接着,利用S变换提取测量波阻抗相位信息,并结合行波高低频能量比判据,实现故障识别;最后,在PSCAD中进行仿真验证。结果表明,所提保护能够区分T区母线与其相邻线路末端故障,在满足快速性的同时具备一定的耐受过渡电阻(500Ω)和抗噪声干扰(20 dB)能力,满足多端混合直流系统线路主保护要求。 | 戴志辉 邱宏逸 王兴国 郭雅蓉 杨国峰 | 2023 | 电力工程技术2023,42,5: | 0 |
| 16 | 基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案显示文摘为了解决LCC-MMC型多端混合直流系统线路保护存在的问题,提出一种基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案。首先基于多端混合直流输电线路发生不同位置和类型的故障工况,推导直流线路入射电压行波的解析式并计算其高频段相位。其次结合线路边界行波折反射原理和测量波阻抗特性,提出利用初始电压行波相位的区内外识别判据,并根据雷击和短路故障的入射行波低频相位特性构建雷击干扰判据。在PSCAD/EMTDC中搭建昆柳龙多端混合直流系统模型进行验证,证明所提方案仅利用单端量信息即可满足故障判断和选线要求,满足速度性的同时具备一定的抗过渡电阻能力(500Ω)。 | 戴志辉 牛宝仪 邱宏逸 奚潇睿 韩哲宇 韦舒清 | 2024 | 高电压技术2024,50,2: | 0 |
| 17 | 基于原位测量的交直流复合电压对金属化膜自愈特性影响的研究显示文摘干式直流金属化膜电容器由于其具有特殊的“自愈”特性,在投入使用前可通过“赋能”工艺去除电弱点,相比于箔式电容器,其工作电压更高,储能密度更大。为此,搭建了金属化膜自愈特性原位测试平台,研究了交直流叠加下金属化膜自愈特性的演变规律,分析了在温度、压强等复杂应力作用下,不同交直流复合电压对金属化膜自愈特性的作用机制。同时依据温度实验中发现的现象和得出的结论,搭建了自愈热力学模型,从热力学理论的角度上明确了焦耳热为自愈能量的主要来源,经过仿真计算后发现,热力学模型在0.1 MPa低压强下呈现很好的拟合效果,但在10 MPa高压强下误差较大。 | 吴致远 王卓容 刘靖舟 刘尚书 仝殿杰 齐红斌 王建涛 党智敏 王伟 屠幼萍 | 2024 | 电力电容器与无功补偿2024,45,1: | 0 |