超高壓輸電線路基于極性比較的超高速保護研究.pdf

1、隨著我國堅強智能電網戰(zhàn)略的不斷推進，用電需求的不斷增長，電壓等級的不斷提高，電網規(guī)模的不斷擴大，超（特）高壓電網的建設也加快了步伐，對電力系統(tǒng)繼電保護的保護動作速度也提出了更高的要求。傳統(tǒng)繼電保護是基于工頻量的保護，動作速度較慢，且易受到過渡電阻、線路分布電容等的影響，難以完成遠距離、容量的輸電要求。因此，國內外眾多學者提出了基于暫態(tài)電氣量的超高速繼電保護方案，其中極性比較式保護是一個重要的研究領域。極性比較式保護是以兩端電氣量的極性構

2、成保護判據，動作速度快，且不易受到過渡電阻、分布電容、系統(tǒng)振蕩、電流互感器飽和、母線結構等因素的影響，具有很強的實用性。本文在已有研究成果的基礎上，圍繞極性比較式保護特征量的選取、利用、去噪、適用范圍等工作展開研究。
　　本研究主要內容包括：⑴設計一個新的相模變換矩陣。在分析了三相輸電線路波過程的基礎上，研究了相模變換的基本原理。傳統(tǒng)的相模變換矩陣包括克拉克變換和凱倫貝爾變換等，他們均需要通過兩個線模量才能反映出所有的故障類型，本

3、文設計了一個新的相模變換矩陣，該相模變換矩陣僅需要單一線模量就可以反映出所有的故障類型，減少了運算量，提高了保護動作的速度。針對不同的故障類型和不同的電源初相角進行仿真驗證，可以得到對于AG、AB、CA三種短路故障1模量大于2模量；對于BG、CG、BC三種短路故障2模量大于1模量；對于ABG、BCG、CAG、ABC等四種故障類型，應比較1模量和2模量的大小，取較大者，以提高保護的靈敏性。⑵選取了一個結構元素的中心點位于中心，結構扁平，長

4、度線性遞增的形態(tài)濾波器。應用保護算法前，為了解決行波信號的去噪問題，要先對采集到的信號進行濾波處理。文章首先研究了形態(tài)學基本運算包括腐蝕和膨脹運算及結構元素的選擇。然后，逐個分析了開運算濾波器、閉運算濾波器、形態(tài)交替混合濾波器以及形態(tài)多分辨濾波器。在此基礎上，選擇了一種結構元素的中心點在中間，長度線性遞增的多分辨交替組合濾波器，使濾波效果更徹底，提取信號的突變時刻更簡單。⑶在總結現有研究成果的基礎上，提出兩種基于雙端電氣量的保護算法。第