Elman-Adaboost集成人工神经网络高压交流输电线路单相接地初始电压行波模量幅值比单端故障测距

针对现有单端行波故障测距方法对高阻接地故障不灵敏、反射波波头识别不准等问题,提出了一种Elman-Adaboost集成人工神经网络高压交流输电线路单相接地初始电压行波模量幅值比单端故障测距的方法。首先,基于行波衰减原理,通过推导高压交流输电线路故障距离与线路首端初始暂态电压行波线模分量与零模分量幅值比之间的计算公式,发现两者存在与过渡电阻无关的非线性关系;其次,利用Elman-Adaboost集成人工神经网络拟合初始暂态电压行波线模分量与零模分量小波能量比和故障距离之间的关系,构建集成人工神经网络故障定位模型,通过该模型可直接得到高压交流输电线路故障位置。实验结果表明,方法精度不受过渡电阻影响,测距精度较高。

基于混合LSTM深度学习的特高压直流线路模量幅值比故障测距研究

对特高压直流(Ultra high voltage direct current,UHVDC)输电系统而言,准确可靠的测距方案可确保故障线路快速恢复、提高供电可靠性。提出一种基于线模分量和零模分量幅值比的特高压直流线路单端故障测距方法。首先推导出故障距离与初始电压行波模量幅值比之间的近似公式。公式表明,两者之间存在非线性关系,且与过渡电阻无关。然后选用混合长短期记忆(Long short-time memory,LSTM)深度学习网络进行训练和学习,提取各模量初始电压行波首波头的幅值比作为深度学习网络的输入量,以故障距离作为输出量,构建深度学习故障测距模型。搭建云广±800 kV特高压直流输电系统仿真模型。仿真实验表明,所提出的测距方法不受故障类型和过渡电阻的影响,且测距结果具有较高的准确性,相对误差不超过0.34%。

基于电流幅值比的有源配电网自适应差动保护原理分析

配电网项目中合理应用分布式电源(DG),使过去单侧电源结构发生根本性改变,增加了线路内双向潮流、潮流波动等问题发生的风险。在简单分析分布式电源及有源配电网故障特性的基础上,设计了基于幅值比的配电网自适应差动保护方案。运用相位差合理调整方案内幅值的约束条件。于PSCAD内创建了模型,通过测试证实以上保护方案用于实际配电网调试场景内具备较好的适应性。

基于序电流相位比较和幅值比较的广域后备保护方法

基于广域测量系统(WAMS)和同步数字体系(SDH)光纤环网的广泛应用,广域继电保护有助于解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时引起级联跳闸等问题成为目前研究的热点之一。本文基于分区域分布集中式广域继电保护系统结构,提出一种新型广域后备保护方法,该方法结合系统故障时线路序电压和序电流的分布特点,实时监视分区域各母线序电压的启动,通过对启动母线序电压进行排序选出疑似故障线路,并利用疑似线路两侧的序电流相位和幅值比较构成广域后备保护故障线路识别判据:区外故障时,电流相位相同,大小相等;区外故障时,电流相位相反,大小不定。该方法只需上传故障疑似线路信息,减小了系统的通信量和计算量,同时采用分布参数线路模型消除线路分布电容的影响。该方法原理简洁,易于整定,且适用于系统高阻接地、非全相运行、转换性故障及潮流转移等复杂运行工况,IEEE 10机39节点系统仿真结果表明了算法的有效性和适应性。

基于反行波幅值比较的高压直流输电线路纵联保护方法

直流线路纵联差动保护作为行波保护的后备保护之一,为了躲避区外交流系统故障的影响,存在延时长、动作速度慢的问题。为提高直流线路后备保护的动作速度,在分析直流线路区内外故障两端反行波的幅值关系的基础上,提出一种新的纵联保护方法。该方法利用故障发生后一段时间内,线路两端反行波幅值积分的比值来识别区内故障。区内故障时,线路两端反行波幅值积分相差不大;区外故障时,线路两端反行波幅值积分差异明显。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真结果表明,该保护方法在各种故障情况下均能可靠、快速地识别区内外故障,对高阻故障也有良好的动作性能,可作为行波保护的快速后备保护。

利用高低频电流幅值比的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理

VSC-HVDC(voltage source converter HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。对VSC-HVDC直流输电系统结构及边界特性的分析发现,输电线路两侧的大电容,因其对高频信号呈现低阻抗的特性,使得输电线路区内、外故障时,直流线路两端保护安装处感受到的电流信号频率成分存在差异。利用此特点,提出一种仅利用单端电流量的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理,该原理采用高、低频电流的幅值比来区分直流线路的区内、外故障,该比值在区外故障时小,区内故障时大。本原理能够实现区内、外故障的判别,对采样频率要求不高,动作速度快,受过渡电阻影响小。利用PSCAD进行故障分析,大量仿真结果表明,该原理能可靠区分直流输电线路的区内、外故障。

新型暂态行波幅值比较式超高速方向保护

针对传统行波保护可靠性低这一缺点,提出一种基于暂态行波幅值比较的新型超高速线路保护方案。该方案基于故障发生后一段时间内,正向行波幅值积分与反向行波幅值积分的比值来确定故障方向。若线路两端保护的判断结果均为正向故障,保护将发出跳闸命令。该文对保护的原理判据和影响行波方向保护的主要因素分别进行了仿真分析,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提方案能够快速、可靠地识别线路区内外故障,其性能基本不受故障电阻、故障时刻、母线或线路接线方式等的影响,该保护原理清晰,实现简单,具有良好的工程应用前景。

基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法

分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。

基于电压变化量幅值比较的智能配电网故障方向元件

为解决包含分布式电源智能配电网中故障方向的检测问题,提出一种基于电压变化量幅值比较的故障方向检测元件。该元件根据不同位置故障下电压变化量的分布特点,通过比较保护安装处母线电压变化量与定义的工作电压变化量的幅值大小判断故障方向。考虑到智能配电网系统阻抗、线路阻抗和负荷阻抗角度变化范围较大的特点,研究了工作电压变化量中整定阻抗幅值和角度的取值原则,针对不同的阻抗特征,采用不同类型的判据配合工作,以提高故障方向元件的可靠性。DIgSILENT仿真验证了基于电压变化量幅值比较的故障方向检测原理的可行性和可靠性。

基于电流幅值比的逆变型新能源场站送出线路T接纵联保护

逆变型新能源的内阻抗不稳定、相角受控,因此比率制动式差动保护面临巨大挑战。为解决该问题,提出了基于两侧电流幅值比的纵联保护方法,同时分析了该方法在场站T接情况下的适应性并提出了改进判据。所提方法只需传递标量信号,降低了对通信系统和同步能力的要求,且在重合于永久性故障以及场站失电情况下均能正确动作,原理简单可靠,具备工程应用价值。仿真结果表明所提方法能够正确区分区内外故障,录波数据进一步证实了该方法的有效性。

利用S变换能量相对熵的幅值比较式超高速方向元件

为提高行波方向元件的可靠性,在分析故障方向特征的基础上,提出一种新的幅值比较式方向元件。不同故障方向下,前行波和反行波特征不同。正方向时前行波和反行波差异较小,反方向时两者差异较大。利用S变换能量相对熵量化前、反行波之间的差异程度。考虑到电容式电压互感器(CVT)不能传变较高频率的电压分量,对前、反行波进行S变换后选择较低频率的分量计算能量相对熵,进而构成方向判据。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提方向元件能够快速可靠地判断故障方向,其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型、母线接线方式和电弧故障的影响。

P/S震相幅值比判据对低震级地震事件的适用性检验

基于中国新疆及中亚地区大量天然地震和地下爆炸,检验了较大震级情况下得到的区域P/S震相幅值比识别判据对低震级地震事件的适用性.分析结果表明,对较大震级地震事件具有较好识别效果的P/S震相幅值比判据对低震级事件同样适用,而且对低震级事件也具有与较大震级事件大致相当的识别效果.据WMQ、BLK、MUL和MAK台的25个识别效果较好的P/S震相幅值比判据统计,大于ML3.5和ML3.5以下地震事件的误识率之差约为2个百分点.

利用克里金技术标定新疆及附近地区P/S震相幅值比及其在地震事件识别中的应用

针对中国的乌鲁木齐台（WMQ）和哈萨克斯坦的马坎奇台（MAK），采用贝叶斯克里金技术建立了新疆及附近地区地震事件的P／S震相幅值比的校正曲面，并分析了校正曲面与地震波传播路径的关系，以及校正曲面对于改善P／S震相幅值比判据识别效果的有效性．分析结果表明，建立的校正曲面基本合理，结合传播路径差异和地震波传播规律，能够较好地解释校正曲面的起伏特征．而且，在传播路径差异较大，使得P／S震相幅值比经震中距校正后离散度仍然较高的情况下，利用校正曲面修正P／S震相幅值比，可以进一步降低其离散度，从而改善判据的识别效果．MAK台lg[Pn（2～4Hz）／Lg（2～4Hz）]校正曲面修正后，对天然地震的误识率由16．3％下降为5．2％．

一种基于非线性超声谐波幅值比的微裂缝探测方法

超声波穿过受损材料后,都会产生一定程度的非线性效应,如谐波.利用非线性波动理论中二阶谐波幅值与基波幅值的关系,探讨了通过测试谐波比关系的变化,获得材料非线性特征改变,进而判断材料损伤的方法,并进行了试验研究.试验中制作了两组水泥砂浆试棒,采用了相同活性碱骨料砂、相同水灰比,其中一组中通过碱骨料反应引入不同程度的微裂缝;另一组保持无损状态.两组水泥砂浆试验的对比试验结果表明,材料经碱骨料损伤后,其超声非线性特征变化十分明显.证明本方法对混凝土材料微裂缝的探测非常敏感,对于水泥基材料而言,是一种极具潜力的材料退化评估方法.

相/序电压幅值比较的交直流电网故障选相

为弥补传统选相元件在交直流混联电网逆变站侧交流出线短路故障时可能误判的缺陷,研究了基于相/序电压分量幅值比较的新型选相方案。根据故障边界条件和序网结构,分析了不同短路类型下故障相、非故障相电压与正序电压幅值的相对大小规律,通过简单的幅值比较即可快速筛选出故障相。该方案无需辅助判据,且不受换流站非线性响应特性的影响。我国某实际电网的仿真验证了该算法的有效性。

震前地磁幅值比异常研究

利用张家口、昌黎和红山台站地磁日变资料,计算了幅值比。结果表明,此值是较稳定的,但往往地震前,靠近震中台站幅值比会出现大幅持续增高或突跳,形成明显异常,对未来震中地点的判断有一定意义。

用幅值比较扰动变量法控制混沌和超混沌

基于相空间压缩法和正比于系统变量脉冲反馈法控制混沌的思想,提出了幅值比较扰动变量控制法,并将其用于控制离散系统的混沌及超混沌,数值计算结果表明这种方法是行之有效的.

应力幅值比对土-结构接触面非共轴特性影响研究

运用80 t大型三维多功能土工试验机(3DMAS),进行了不同应力幅值比下粗粒土与结构接触面大型三维循环直剪试验,深入分析了应力控制往返椭圆剪切路径下接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等三维力学特性以及应力幅值比的影响规律。应力控制往返椭圆剪切路径下,接触面产生了明显的x向和y向位移、非共轴角和剪切柔度。x向和y向位移幅值、剪切柔度峰值均随循环剪切的进行逐渐减小而后趋于稳定,表现出演化特性。非共轴角受切向应力幅值及切向应力增量方向共同影响,其最值、稳定值随循环周次基本保持不变;正向剪切时非共轴角最大值(最小值)与反向剪切时最小值(最大值)基本出现在同一位置。接触面剪切柔度与非共轴角随旋转角度的变化趋势相反,剪切柔度的增加会抑制非共轴角的发展,反之亦然,两者对立统一。应力幅值比对接触面切向位移间椭圆关系及其时程变化形式、切向应力位移类椭圆关系等影响较小,主要影响切向位移幅值及其偏移程度、切向位移间椭圆关系的长短轴大小及方向、切向应力位移类椭圆关系的长短轴大小、非共轴角的数值及其随旋转角度的变化形式和最值出现位置、剪切柔度随旋转角度的变化形式和峰值及其产生位置等。应力幅值比越大,切向位移幅值越大、向负向偏移越大,剪切柔度峰值越大,随循环剪切的进行减小的速率越慢。应力幅值比ξτ=1和ξτ≠1时接触面非共轴角和剪切柔度随旋转角度的发展变化形式差别很大。

幅值比约束下稀布阵的旁瓣抑制混合算法

针对非均匀稀布圆环阵的旁瓣抑制问题提出了一种基于粒子群算法和二阶锥规划算法的混合算法。该混合算法结合两种算法的优势，将粒子群算法作为全局搜索器进行阵元位置的优化，二阶锥规划算法作为局部搜索器进行阵元权值的优化，能够获取较低的峰值旁瓣电平。该算法同时引入相邻阵元最小间距的约束，优化了算法的搜索空间，提高了寻优效率。最后，考虑到阵列天线系统的可实现性，给出了动态幅值比约束下的混合算法。与粒子群算法和参考文献方法的对比实验结果表明：本文算法可进一步降低稀布圆环阵的旁瓣电平，仿真数据验证了算法的有效性和天线系统的可实现性。

适配高渗透率DG接入配电网的幅值比较式保护

对于高渗透率分布式电源(DG)接入的配电网,提出了新型综合电流幅值比较的保护原理,通过线路两端分相全电流幅值以及正序故障电流幅值的比较进行故障定位,实现了低成本与高可靠性的兼容。并通过PSCAD搭建10 kV含分布式电源配电网模型,全面仿真了不同DG渗透率、故障位置、故障类型、过渡电阻、非同步数据等多种因素对保护原理的影响。经过理论分析和仿真,证明方案能够准确实现故障定位,利用的数据简单,耐过渡电阻能力优秀,保护配置要求低,抗同步误差强。