超高压输电线路新型单端电流暂态保护的实现方法研究

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1、第2O卷第2期湖南工程学院学报Vo1．2O．No．22010年6月JournalofHunanInstituteofEngineeringJune2010超高压输电线路新型单端电流暂态保护的实现方法研究郭振威，彭安金，罗庆跃，袁旭龙，黄肇(I．邵阳学院电气工程系，邵阳422000；2．西南民族大学，成都610031)摘要：概述了单端量暂态保护的研究现状，并对其存在的问题进行了探讨．研究发现利用多速率滤波器组理论对暂态信号分析具有的多分辨率、对高频信号高分辨力等优势能够较好地解决其原理和技术上的诸多问题．并提出了多速率滤波

2、器组的一种有效实现方法，QuartuslI仿真表明它完全能够满足超高压保护实时性的要求．所提出的方法对建立超高压输电线路高速继电保护具有重要意义．关键词：超高压输电线路；单端量暂态保护；多速率滤波器组；分布式算法中图分类号：TM771；TM773文献标识码：A文章编号：l671—1l9X(02)一0005一O40引言1单端量暂态保护随着大规模联合电力系统的建立，系统容量迅单端量暂态保护主要有单端量暂态电流保护和速增加，超高压输变电线路日益增多，对输电线路保单端量暂态电流保护等．近年来研究表明，电流互感护的快速性提出了更高

3、的要求，为了适应系统保护器可以可靠地传变最高频率达数百千赫的高频电流动作快速性与稳定性的要求，基于行波理论的一系信号，它将使一次侧各种频率的电流准确传变到二列输电线路行波暂态保护被提了出来．同常规保护次侧．特别是光电互感器研制的日益成熟，使得暂态相比，行波保护除动作快速外，还不易受过渡电阻、电流保护比暂态电压保护更有优势．故障类型、电流互感器饱和、系统振荡、长线分布电1．1单端置暂态电流保护容等诸多因素的影响．近年来，涌现出的多种行波保其基本原理是利用母线对地杂散电容的影响，护算法按是否需要通信通道可分为两大类：有通道对

4、于低频电流成分呈现出高阻抗而对于高频电流成保护和单端量无通道暂态保护．有通道保护除了通分则呈现出低阻抗，因此在保护安装处测量到的暂道成本高之外，其可靠性在很大程度上要依赖于通态电流高频与低频成分衰减差别很大；使得当区外道的可靠；而单端量无通道暂态保护既不需要通信，故障时高频暂态电流信号因透过母线而大量衰减，又可以实现全线路保护，具有明显的优越性，在线路而区内故障时暂态高频电流信号未透过母线而几乎保护中具有较大的潜力，国内外对单端量暂态保护没有衰减．这样根据暂态高频电流信号在不同频带的研究都引起了高度重视[1,23．下衰减

5、不同的差异判定判别区内、区外故障．这一保故障暂态高频分量包含有比工频分量更为丰富护方案具有很高的价值，它充分利用了电流互感器的故障信息，充分识别利用故障电流电压信号的高可以传变高频电流的特点，无需在线路两端增加任频信息，从中提取有效特征是构成新型继电保护的何设备．该原理的关键在于对暂态电流信号不同频前提和关键．多速率滤波器组对暂态信号的处理和率成分的准确分析提取．识别具有多分辨率分析、和准确重建等优势．因此，1．2目前单端电流暂态保护存在的问题研究多速率滤波器组理论应用于超高压输电线路单小波分析是目前研究单端量暂态保护较

6、多的方端量暂态保护的实现方法有着重要意义．法，它对暂态信号处理和识别具有多分辨分析、时频收稿日期：Z010一O2—26作者简介：郭振威(1974一)，男，硕士，讲师，研究方向：电力系统继电保护6湖南工程学院学报2010年分析等优点．它通过采用二分法不断地对信号的低、输电线路故障后，线路电容的充放电会产生沿高频分量进行层层分解，而达到多分辨分析[3]．通线传播的高频暂态信号，这些电压、电流信号中包含常小波分析首先将信号分成低、高频两部分，然后再了丰富的故障信息，准确提取这些故障特征并依此对低频部分进行类似的分解，这样一直分

7、下去，直到形成保护判据，可以实现输电线路的快速保护，提高得到满意的分辨率．通过分析不难发现：①由于小波电力系统运行的可靠性和鲁棒性．分析每次只对低频部分进行二分变换，因此他对高利用多速率滤波器组能方便准确地提取暂态信频部分的分辨率不高，而暂态保护正是要利用信号号中有用的高频故障信息．多速率滤波器组理论应中的高频分量，这对于暂态保护来说是不利的．②小用于暂态保护，不仅可以做到小波分析的多分辨分波分析为了得到较好的分辨率分解层数就必须增析，更重要的是对暂态信号高频分量同样可以做到加，并且下一层的二分变换是基于上一层低频部分高

8、分辨力的分析，这对于提高行波保护的可靠性具进行，因此每一层分解必须等到上一层分解完成后有重要意义．提高分辨率只需增加信道通道数即可，才能开始，这样分解速度受到了无法克服的制约．小由于多速率滤波器组各信道间运算是并行进行，因波变换的分辨率与其运算速度是一对固有矛盾，无此，运算速度不会因分辨率提高而受到影响，实时性法超越