基于广域行波信息的行波保护

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。

基于功率信息的广域行波保护新算法

为缩小故障识别范围,提高保护动作速度和可靠性,通过PSCAD/EMTDC仿真和Matlab计算研究故障行波信号在电网中的传播特性,提出了一种新型保护方法。该方法定义初始行波无功功率,分析故障时电网广域初始行波无功功率的分布特点,基于S变换提取单频率的初始电压和电流行波,计算出初始行波无功功率幅值。对保护区域内子站各关联支路进行功率比幅,选取功率幅值最大的线路作为准故障疑似线路上传至广域行波保护集中决策中心站,建立子站-关联支路功率矩阵,进一步搜索故障疑似线路,并据此结合双端功率比幅判据确定实际故障线路。仿真结果表明,该方法原理简单,易于整定,在非全相运行、潮流转移等复杂工况下均能适用。

广域行波信息与图注意力网络相结合的输电网故障定位

融合电网中诸多的行波测点信息能够提高故障定位的精度和可靠性,但目前尚缺乏一种能够结合网络拓扑、自适应地确定不同故障位置下各测点重要度的多源行波融合定位方法。因此,提出了广域行波信息与图注意力网络(GAT)相结合的输电网故障定位方法。首先,将全网行波测点及测点间的架空线作为节点和边构建广域行波图数据,行波信号的变分量模态分解(VMD)分量作为节点特征。GAT根据各测点的拓扑关联挖掘广域行波特征,并选定故障线路、输出表征测点重要度的自适应权重。进一步地,利用该自适应权重融合多源行波信息以测算精确的故障位置。结果表明,本文方法能够定位多种类型的线路故障,诸多故障位置下的测距误差均在100 m以内;相较于传统方法,减少测点时优势更加显著,不同故障位置下的定位精度提高了20~400 m不等。

考虑广域行波信号强噪声干扰的输电线路故障定位

为解决噪声数据影响故障定位精度及现有定位模型对相邻测点信息利用不足的问题,提出了时-空多级去噪与时-空图卷积网络相结合的输电网故障定位方法。首先,利用时-空多级去噪方法实现各测点行波信号的噪声抑制;其次,将行波测点及测点间的架空线作为节点和边构建广域行波图数据;然后,时-空图卷网络根据各测点的拓扑关联挖掘广域行波特征,选定故障线路并利用自适应权重融合多源测距结果;最后进行算例分析。结果表明,所提方法在强噪声干扰环境下故障选线精度高且故障测距误差小,可有效提高输电网运行的经济性。

基于初始波头广域传输路径的行波定位单元优化配置

提高定位装置利用率缩减成本是广域行波测距研究的重点之一。行波传输路径与故障位置有关,文中将网络中的所有线路预设为故障支路,并考虑故障位置分别为线路两端部分的严重情况,将复杂网络简化为不含环路的网络,进而分析初始波头的传输路径,从而求取公共配置集。考虑了线路退出运行的情况,基于配置集合建立约束条件,利用基于模拟退火的粒子群优化算法求取最优配置方案。该方案能够保证系统中任意位置出现故障均能够被观测,同时结合D型行波法和组合测距算法,有效降低广域测距定位单元配置数目。仿真结果证明了配置方案可行性。

基于行波信息的广域后备保护故障判别新原理

提出一种利用广域行波信息进行故障判别的新原理。采集电网各节点电压,利用小波变换获取电压初始行波,计算电压初始行波能量。依据行波传播特性,越靠近故障点,电压行波能量越大。比较广域行波能量大小,电压初始行波能量最大的节点判断为故障节点。在该节点下,获取节点相关支路电流初始行波信息,得到节点各相关支路的初始行波功率方向。在确定的故障节点下,若功率方向为负,则该关联支路即为电网故障线路。通过大量仿真分析,验证了文中所提方法正确、清晰,实现简单,具有良好的应用前景。