带有故障预防功能的配电线路单相接地保护研究

圆满完成项目申请书和任务书各项研究任务和目标。具体成果包括： 1.发现并证实了配电线路绝缘击穿可产生沿配电线路传播的扰动行波，且该扰动可被电磁式电流互感器有效传变，为配电线路故障预防奠定了基础； 2.提出了基于扰动行波频率的配电线路故障预警方法和设计了基于小波变换模极大值的算法，为配电线路故障预防技术实现提供了手段； 3.研究了配电线路的行波传变特性，提出了基于行波的配电线路单相接地保护方法，考虑了中性点非有效接地系统单相接地故障的特点，提出了高可靠性的单相接地保护跳闸方案； 4.研制了带有故障预防功能的单相接地行波保护装置，实际投运西安世园会智能电网小区； 5.针对风电场的实际需求，提出了集成式的单相接地预防和保护系统，并投入了吉林乾安风电场现场试运行。 围绕上述成果，发表学术论文13篇，其中EI检索论文7篇，获授权中国发明专利3项、申报国际专利1项、申报国内专利9项。2014年获中国电力技术发明奖一等奖，陕西省科学技术奖一等奖，并被推荐2015年国家技术发明奖一等奖。 2100433B

项目拟研究基于行波原理的单相接地保护，该保护既要正确反映单相接地故障，还要反映各种瞬时性闪络、击穿、放电等可能导致单相接地故障的故障趋势。主要研究内容包括：1配电线路中的暂态行波现象及其产生的机理和表现；2 基于极化电流行波的单相接地保护原理和算法研究；3 瞬时性闪络、击穿和放电所产生的暂态行波及其和单相接地故障所产生的暂态行波之间的关系；4 预防性单相接地保护原理、保护方案与措施；5单相接地发展成为相间故障的机理、暂态过程以及电气量之间的关系，并研究针对性的保护方案和措施。项目主要创新点在于：1）利用灵敏的暂态行波信息感知故障发生的先兆；2）利用电气量动态变化的过程来识别故障、分析故障、把握故障发展的趋势，争取把故障消灭在萌芽状态，把继电保护的跳闸和故障预防结合起来。通过配电线路单相接地保护的尝试，为更普遍的预防性继电保护研究奠定初步的理论和实践基础。