精确匹配输电线路暂态模型的快速距离保护新原理研究

CVT的暂态过程、高频分量及非周期分量是导致距离保护出现暂态超越现象的几个主要因素。根据输电线路等传变理论，如果保护安装处电压电流与故障点电压经过的传变环节一致，那么它们的相互关系仍符合原输电线路分布参数模型。据此，开展了四个方面的研究工作，提出了故障点电压重构方法，将发生故障前的故障点电压用被保护线路某一点的补偿电压代替，而故障后的故障点电压则为过渡电阻的压降；提出了虚拟数字CVT传变方法，将保护安装处的电流和故障点电压都经过了与保护安装处实际CVT 传变特性相同的虚拟数字传变环节；根据多种线路模型建立了保护安装处电压、电流与故障点电压的微分方程，并提出了求解精确故障距离的算法；提出了比较单相故障和相间故障等6个测距元件的快速选相新方法。由此形成了精确匹配输电线路暂态模型的快速距离保护新原理，突破了在超高压、特高压线路故障暂态过程中电容式电压互感器、高次谐波和非周期分量等因素对传统距离保护性能的制约，仿真计算表明，金属性故障可以实现10毫秒内定值误差小于5%；完成了动模实验，验证了保护新原理的有效性。将等传变距离保护新原理应用到可控串补线路，数字仿真验证了其可行性。 2100433B

超、特高压输电线路距离保护保障系统安全稳定的作用是不可能被纵联保护完全取代。电容式电压互感器(CVT)暂态过程是引起超、特高压线路距离保护暂态超越的主要原因之一，常规研究思路有设计滤波器、自适应延时、还原CVT输入信号等。本项目申请提出了解决此问题新途径，在申请者已提出的输电线路等传变理论基础上，首次提出故障点电压经过的线性电路传变环节与保护安装处电压、电流的传变环节一致情况下，保护安装处与故障点之间的电势差和流过保护的电流仍符合被保护线路分布参数模型。拟从故障点电压重构、虚拟数字传变方法、解微分方程算法、选相方法等方面展开研究，提出精确匹配输电线路暂态模型的快速距离保护新原理，突破在超、特高压线路故障暂态过程中CVT、高次谐波和非周期分量等对距离保护性能的制约，实现十毫秒内金属性故障定值误差小于5%的指标，也为数字化变电站配置的电子式互感器传变环节带来的线路保护新问题研究提供有价值参考。

由于微机在继电保护领域中的应用，使高压输电线路保护发生了根本变化，作为核心部分的新型距离保护，几乎覆盖了高压输电线路保护所有新原理和新技术。鉴于此，本书也作了较为全面的分析和讨论。对距离保护中的选区相和起动部分，书中对各种突变量和稳态数字式选相元件的工作队原理、性能特点以及实现方法作了分析和讨论；对数字式突变量起动元件及浮动门槛技术等作了较为全面的论述。对于距离保护中的振动闭锁和断线失压闭锁，与传统距离保护中的相比，有了全新的分析，并就平行双回路和串联补偿电容对距离保护工作的影响及其相关措施也作了全面的分析和讨论。本书还系统地介绍了LFP-901、LFP-902（RCS-901、RCS-902）型和PSL-601、PSL-602型超高压线路成套微机保护装置。

本书主要作为从事继电保护运行、维护、调试、制造等工程技术人员的专业读物，也作为电力系统运行及其管理人员的读物，还可供从事电气设计人员的参考和大专院校的教学参考。

《输电线路距离保护》 。首先分析了以阻抗测量实现距离测量的距离保护中出现的问题及其解决方法，系统地分析了阻抗继电器的构成及其性能，着重分析了交叉极化类方向阻抗继电器的可变特性和分析方法，归纳分析了距离保护装置各主要部分的构成和距离保护在高压线路上应用的问题。

《输电线路距离保护》从阐述基本原理出发，还介绍了阻抗法故障测距的方法，并分析了故障测距中阻抗测距与距离保护中阻抗测距的不同要求。原理分析最终应落实于应用，书中实例还介绍了新型微机距离保护装置的构成。

《输电线路距离保护》可供电力系统从事相关工作的设计、制造、运行及科研人员和高等院校师生参考。2100433B

《输电线路电磁暂态仿真及应用》利用ATP和ATPDraw详细介绍线路参数计算、电磁暂态模型建立、电磁暂态仿真，主要内容包括ATP和ATPDraw简介、线路参数及其理论计算、线路模型概述、恒定集中参数线路模型、恒定分布参数线路模型、频变分布参数线路模型、Bergeron模型和PI模型建立、JMarti模型建立、线路频率相关模型的校核、输电线路参数计算高级技巧、输电线路电抗器选择计算、网络的频率相关等效、直击雷过电压计算、电力电缆参数、电力电缆模型及应用等。

《输电线路电磁暂态仿真及应用》可供电气工程类研究生、高年级本科生用作教材或教学参考书，也可供从事电力系统运行、设计、科研、管理和产品开发的人员参考。