基于故障初始角与过渡电阻的线路母线暂态保护方法研究

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1、学校代号10532学号B11090031分类号TM771密级公开博士学位论文基于故障初始角与过渡电阻的线路母线暂态保护方法研究学位申请人姓名郭振威培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称姚建刚教授学科专业电气工程研究方向电力系统继电保护及其自动化论文提交日期2015年03月学校代号：10532学号：B11090031密级：公开湖南大学博士学位论文基于故障初始角与过渡电阻的线路母线暂态保护方法研究学位申请人姓名：郭振威导师姓名及职称：姚建刚教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年03月论文答辩日期：2015年06月07日答辩委员会主

2、席：黄守道教授StudyontheTransientProtectionofTrnasmissionLineandBusBasedonFaultInitialAngleandTransitionResistancebyGUOZhenweiB.E.(HunanUniversity)2011AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHuna

3、nUniversitySupervisorProfessorYAOJiangangMarch,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标法引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作晶。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担：？作者签名：日期＞／女年／月ｇ日学位论女版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国

4、家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在１＾上相应方框内打＾）作者签名：新辦日期：如年＾月多日导师签名：日期；心？年＾月《日博士学位论文摘要随着我国超高压电网的迅速发展，超高压输电线路和母线对继电保护的动作速度和可靠性提出了更高要求。根据系统故障时产生的暂态量而构造的暂态保护具有超高速性能，但是它的可

5、靠性却有待提高。论文就这一种新继电保护技术开展了深入系统的研究。首先研究了故障暂态量的产生机理，从理论上分析影响故障暂态量产生的基本因素。论文的研究表明，暂态保护可靠性不高的一个根本原因是传统方法没有考虑故障初始角与过渡电阻的影响。为解决这一问题，本论文根据实际工程中输电线路和母线系统的特点，提出了几种暂态保护方案，理论分析表明它们具有较好的优越性。ATP/EMTP仿真验证了这些原理的正确性。论文的研究成果主要体现在以下几个方面：(1)提出了两种计算故障初始角的方法从理论上分析研究了故障行波在三相输电线路上的模分量传播特性，推导出利用故障模分量计算故障初始角的方法

6、。从理论上研究三相架空输电线路的相位系数特性，提出了基于相位系数的故障初始角计算方法。(2)建立了基于故障初始角、过渡电阻的暂态量归算模型深入研究了故障暂态量与故障初始角、过渡电阻的关系，建立起故障暂态量按故障初始角、过渡电阻的归算模型，消除了故障初始角、过渡电阻的影响。(3)提出了基于故障初始角、过渡电阻归算的暂态保护方法○1EA提出了基于故障初始角、过渡电阻归算的线路单端暂态保护方法根据母线两回线路出口端暂态量的差，提出了新型的线路单端暂态保护。保护实现过程中，通过将故障特征量进行归算的方法消除了故障初始角、过渡电阻的影响。该方法可以保护连接于同一条母线的两回

7、线路，保护范围是传统保护的两倍，如果按照传统保护配置方法配置保护，可以实现保护双重化。2EA○A提出了基于故障初始角与过渡电阻归算的母线暂态保护方法根据在母线的各条线路出口端观测到的故障暂态量瞬时幅值，建立起故障暂态量瞬时幅值的归算模型，提出了一种新型的母线暂态保护方法。本方法消除了故障初始角、过渡电阻的影响，显著提高了保护可靠性。3EA○A提出了基于故障初始角与过渡电阻归算的分布式母线暂态保护方法根据在母线一条线路的出口端监测到的故障暂态电流行波方向和故障暂态电流瞬时幅值，应用将故障暂态电流瞬时幅值进行归算的方法，提出了一种新型的分布式母线暂态保护方法。该方法消

8、除了初始角