基于S变换的新型波阻抗方向继电器

为提高行波保护的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的新型波阻抗方向继电器。通过对正方向线路故障后初始行波特征的分析,定义方向继电器的背侧母线波阻抗。依据该阻抗及继电器正方线路波阻抗分别设置正、反方向阻抗圆,构成双阻抗圆的方向判据。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,并计算出波阻抗,根据该阻抗在正、反方向阻抗圆内的位置判别故障方向。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:该继电器能可靠、灵敏、超高速识别正反方向故障,其性能受故障初始角、故障距离、故障电阻等因素的影响小,能适应母线结构的变化。以该继电器构成的超高速方向纵联保护具有良好的工程应用前景。

波阻抗方向继电器的基本原理

为了提高输电线路继电保护的动作速度 ,提出了一种基于行波的方向继电器——波阻抗方向继电器 ,它根据初始电压和电流行波的比值来判别故障方向。文中讨论了该继电器的动作判据 ,分析了其动作特性。初步理论分析表明所提继电器具有方向性好、动作迅速、构成简单等良好性能。

波阻抗方向继电器的算法研究

针对波阻抗方向继电器利用初始电压和电流行波的比值构成的特点 ,提出了基于小波变换的继电器算法。算法主要解决了 2个方面的问题 ,即行波的提取和方向判据的实现。理论分析和仿真结果表明算法准确、可靠 ,且具有较强的消噪能力 。

波阻抗方向继电器的实现方案

根据波阻抗方向继电器的基本原理和特点 ,提出了其实现方案 ,设计了基于高速同步数据采集技术和数字信号处理技术的硬件构成方案 ,设计了软件框图和程序流程 ,方案设计中考虑了该继电器和其他继电器的配合。

波阻抗方向继电器的性能分析

分析了波阻抗方向继电器在各种正反向故障时的动作行为，使用ＥＭＴＰ对继电器原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的继电器与故障类型、故障距离、过渡电阻无关，不反映电力系统振荡。在零初相角、近距离故障时仍然具有良好的动作性能。

波阻抗方向继电器的完善方案

针对现有波阻抗方向继电器的不足 ,提出了一种新型行波方向继电器———完善的波阻抗方向继电器原理 ,它既使用初始行波的幅值信息又使用极性信息 ,提高了方向判别的可靠性 ;同时给出了该继电器的小波变换算法 ,并对该继电器的动作性能进行了详细分析和仿真试验。