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基于时域波形特征认知的输电线路近端故障辨识与定位
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作者 张广斌 陈柏宇 +1 位作者 束洪春 司大军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期146-156,共11页
针对现有单端行波故障测距对近端故障存在测距盲区、双端行波故障测距对近端故障测距误差较大,无法满足工程需要的不足,提出基于波形特征认知的近端故障辨识与定位方法。首先,分析了线路故障行波传播规律,以固定分辨率显示波形。发现线... 针对现有单端行波故障测距对近端故障存在测距盲区、双端行波故障测距对近端故障测距误差较大,无法满足工程需要的不足,提出基于波形特征认知的近端故障辨识与定位方法。首先,分析了线路故障行波传播规律,以固定分辨率显示波形。发现线路近端故障时,初始行波及其后续波形在长时窗整体宏观观测下呈堆叠缓变特征,而在短时窗局部放大观测下呈周期性变化特征,且周期与故障距离相关。不同线路的近端故障历史样本能统一作为参照基准为测距提供提示。进而提出基于波形密度和突变分布的近端故障辨识方法。最后,对辨识出的近端故障进行周期估计,利用近端故障与线长的无关性以及历史样本突变周期和故障位置已知性,搜索周期最近邻历史样本,并由已知故障距离插值实现故障位置确定。基于大量实测数据进行仿真测试,结果表明所提方法能够显著提升单端行波测距可靠性和成功率。 展开更多
关键词 故障测距 近端故障 行波 突变周期 近邻搜索 像素密度分布
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输电线路雷击的电磁暂态特征分析及其识别方法研究 被引量:61
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作者 司大军 束洪春 +1 位作者 陈学允 于继来 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期64-69,共6页
雷击未造成故障引起的行波,在多次折、反射后将最终要衰减为零,因此其表现在时间轴上为正负交替变化,而雷击造成故障与线路故障引起的行波在故障后较短时间内变化趋势总的来说是单调的。根据这一特征,文中用一条直线对故障后的行波进行... 雷击未造成故障引起的行波,在多次折、反射后将最终要衰减为零,因此其表现在时间轴上为正负交替变化,而雷击造成故障与线路故障引起的行波在故障后较短时间内变化趋势总的来说是单调的。根据这一特征,文中用一条直线对故障后的行波进行拟合,并进一步提出了波形一致性系数的概念,依此系数的大小来判断行波是故障行波还是非故障行波。该方法的理论基础较为直观,并通过大量的暂态仿真验证了论文所提出的新方法可靠、有效,而且该方法适用于一切暂态量保护的雷击干扰识别。 展开更多
关键词 输电线路 雷击 电磁暂态特征分析 行波保护 识别方法 避雷器 过电压保护
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一种新的相间行波距离保护方法 被引量:9
3
作者 司大军 束洪春 陈学允 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期41-44,52,共5页
当对端母线上仅有 1回进出线时 ,行波保护确定故障为正方向就可以动作 ;当对端母线上有2回进出线时 ,区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度 ,根据测距结果 ,行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有 3回及以上进出线... 当对端母线上仅有 1回进出线时 ,行波保护确定故障为正方向就可以动作 ;当对端母线上有2回进出线时 ,区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度 ,根据测距结果 ,行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有 3回及以上进出线时 ,行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离 ,不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况 ,文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法 ,然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析 ,表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同 ,据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明 。 展开更多
关键词 输电线路 线路保护 继电保护 电力系统 行波距离保护 小波理论
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复杂电力系统电磁暂态数字计算关键技术研究 被引量:8
4
作者 司大军 陈学允 束洪春 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期100-104,86,共6页
对新型保护和故障测距算法进行测试时需要大量的不同位置、不同故障类型、不同故障起始角的暂态仿真数据 ,而常用的EMPT在建立这些数据时需要手工逐一完成 ,十分繁杂。因此有必要编制适合于新型保护和故障测距算法测试的电磁暂态计算程... 对新型保护和故障测距算法进行测试时需要大量的不同位置、不同故障类型、不同故障起始角的暂态仿真数据 ,而常用的EMPT在建立这些数据时需要手工逐一完成 ,十分繁杂。因此有必要编制适合于新型保护和故障测距算法测试的电磁暂态计算程序。本文对故障起始角的设定、计算步长的选择、故障处理以及大量暂态仿真的实现等关键技术进行了探讨。使用本文方法编写的暂态计算程序可极其方便地对线路不同位置、不同故障引起的电磁暂态过程进行批处理式的数字仿真 ,亦可极其方便地仿真发展型故障和复故障 ,在线路保护仿真校验和过电压计算等方面极具意义。大量仿真表明 ,本方法精度高。 展开更多
关键词 电力系统 电磁暂态仿真 数字仿真 故障测距算法 数字计算 电磁暂态计算程序
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一种基于行波测距的输电线路接地故障距离保护方案 被引量:10
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作者 司大军 束洪春 陈学允 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期65-69,共5页
对于行波测距式距离保护 ,区分正向与反向故障在理论上已经有较完善的方法 ,但区分正方向区内、区外故障的方法理论上还不完善 ,需要进一步的研究。本文在对现有行波测距方法分析的基础上 ,提出了一种零模测距方法和线模测距方法相结合... 对于行波测距式距离保护 ,区分正向与反向故障在理论上已经有较完善的方法 ,但区分正方向区内、区外故障的方法理论上还不完善 ,需要进一步的研究。本文在对现有行波测距方法分析的基础上 ,提出了一种零模测距方法和线模测距方法相结合的输电线路接地故障距离保护方案。考虑到零模波速受频率和线路走廊地理环境影响比较严重 ,本文还分析了接地保护对零模波速误差的要求 ,分析表明保护对零模波速要求比较宽松。 展开更多
关键词 距离保护 行波 故障测距 输电线路
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负荷模型对云南电网稳定性影响研究 被引量:3
6
作者 司大军 徐东文 《云南电力技术》 2013年第1期6-8,共3页
分析了静态负荷模型与综合负荷模型对云南电网大理送出断面、德宏送出断面、云电外送断面输电极限计算的影响。结果表明,对于大理、德宏送出断面使用综合负荷模型计算的极限较静态负荷模型的高,而云电外送断面使用综合负荷模型计算的极... 分析了静态负荷模型与综合负荷模型对云南电网大理送出断面、德宏送出断面、云电外送断面输电极限计算的影响。结果表明,对于大理、德宏送出断面使用综合负荷模型计算的极限较静态负荷模型的高,而云电外送断面使用综合负荷模型计算的极限较静态负荷模型的低。因此,对于动态稳定计算而言,没有"保守"的负荷模型。 展开更多
关键词 负荷模型 稳定分析 云南电网
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调速系统对孤网稳定性影响研究 被引量:3
7
作者 司大军 《云南电力技术》 2013年第A01期4-7,共4页
以原动机与调速器的建模成果为基础,以云南水电富集为背景,建立了孤网系统分析模型。在理论上分析、研究了调速系统PID、电网参数对孤网系统稳定性的影响。结果表明,适中的比例放大系数、尽可能小的积分系数有利于孤网系统的稳定运行。
关键词 孤立电网 电力系统稳定 原动机 调速器
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谐振接地电网故障暂态能量自适应选线新方法 被引量:46
8
作者 束洪春 刘娟 +2 位作者 王超 司大军 张杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期72-76,共5页
谐振接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于暂态能量的故障选线自适应方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能... 谐振接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于暂态能量的故障选线自适应方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能量之差为最小值的原理,构成故障选线算法。新方法不仅能消除故障电流小和接地点电弧不稳定的影响,还能在短线故障时,克服健全长线电容电流的影响,有很强的抗干扰能力,无需整定也不涉及极性和方向的判断,具有自适应性,可大大改善保护对故障线路检出性能。大量的数字仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 谐振接地系统 单相接地故障 暂态能量 自适应
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电力变压器故障诊断专家系统知识库建立和维护的粗糙集方法 被引量:74
9
作者 束洪春 孙向飞 司大军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期31-35,共5页
提出了一种变压器故障诊断专家系统知识库形成的粗糙集方法 ,以解决专家系统较难获取完备知识的瓶颈问题。该方法从历史故障数据所形成决策表的约简出发 ,通过计算规则的粗糙隶属度 ,形成不同简化层次上符合置信度要求的节点网络规则集... 提出了一种变压器故障诊断专家系统知识库形成的粗糙集方法 ,以解决专家系统较难获取完备知识的瓶颈问题。该方法从历史故障数据所形成决策表的约简出发 ,通过计算规则的粗糙隶属度 ,形成不同简化层次上符合置信度要求的节点网络规则集。用变压器故障信息与知识库中相应节点的规则集进行匹配 ,即使在气相色谱分析数据不完备的情况下 ,也能得到正确的诊断结果。通过推理机和数据库 ,实现对知识库的动态维护。大量诊断实例表明 ,该专家系统有效、灵活 。 展开更多
关键词 电力变压器 故障诊断 专家系统 知识库 维护 粗糙集
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特高压远距离大容量云电送粤中的稳定问题研究 被引量:17
10
作者 董俊 束洪春 +3 位作者 司大军 廖泽龙 王文 杨强 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期10-15,共6页
云电送粤特高压直流输电嵌入交流系统运行,将使送端云南电网面临诸多挑战,其中涌现出的若干稳定问题将对送端电网的安全稳定运行产生重大的影响,亟待深入的分析和研究。介绍了送端云南电网的特点,并分析了云广特高压系统投运后,云南电... 云电送粤特高压直流输电嵌入交流系统运行,将使送端云南电网面临诸多挑战,其中涌现出的若干稳定问题将对送端电网的安全稳定运行产生重大的影响,亟待深入的分析和研究。介绍了送端云南电网的特点,并分析了云广特高压系统投运后,云南电网将面临交直流相互影响、直流潮流转移导致的电网稳定问题以及送端电网的高周问题。提出针对这些问题的部分研究思路和内容,包括建立全电磁暂态仿真平台开展交直流相互影响的研究;从暂态稳定、电压稳定和低频振荡3方面研究云南电网潮流转移中的系统稳定问题;针对电网高周问题,以机理分析为基础,开展云南电网高周协调控制策略的研究工作。 展开更多
关键词 特高压 直流输电 云南电网 电力系统 稳定
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基于粗糙集理论的配电网故障诊断研究 被引量:109
11
作者 束洪春 孙向飞 司大军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期73-77,82,共6页
鉴于粗糙集理论在处理不精确问题时 ,不需要提供待求解问题所需处理的数据集合之外的任何先验信息 ,运用粗糙集理论研究了因保护装置和断路器误动或拒动、通信装置的故障等原因造成的不完备警报信号模式下的配网故障诊断新方法。该方法... 鉴于粗糙集理论在处理不精确问题时 ,不需要提供待求解问题所需处理的数据集合之外的任何先验信息 ,运用粗糙集理论研究了因保护装置和断路器误动或拒动、通信装置的故障等原因造成的不完备警报信号模式下的配网故障诊断新方法。该方法把保护和断路器的信号作为对故障分类的条件属性集 ,考虑了各种可能发生的故障情况 ,以此建立决策表 ,然后实现决策表的自动化简和约简的搜索并利用决策表的约简形式 ,区分关键信号和非关键信号 ,直接从故障样本集中导出诊断规则 ,从而达到在不完备警报模式下快速准确地故障诊断的目的 ,揭示了警报信息集合内在的冗余性。该文以VB 6 .0为主界面 ,运用VisualC ++语言编程实现对故障区域的诊断。通过实际配电网的大量仿真表明 :该方法简单、有效 ,具有良好的容错性能。 展开更多
关键词 粗糙集 决策表 故障诊断 配电网
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自适应消弧线圈接地系统故障选线实用新方法 被引量:33
12
作者 束洪春 刘娟 +1 位作者 司大军 张杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第13期64-68,83,共6页
针对现有暂态量选线方法在电压过零附近时故障灵敏度低的不足,提出一种通过提取衰减直流分量的自适应方法,不仅能使保护尽可能适应消弧线圈接地系统各种变化,而且有很好的抗干扰能力,无须整定,进一步改善了保护的性能,与暂态量选线方法... 针对现有暂态量选线方法在电压过零附近时故障灵敏度低的不足,提出一种通过提取衰减直流分量的自适应方法,不仅能使保护尽可能适应消弧线圈接地系统各种变化,而且有很好的抗干扰能力,无须整定,进一步改善了保护的性能,与暂态量选线方法配合可以形成完善的故障选线方案。大量的数字仿真结果表明,该方法有效、可靠。 展开更多
关键词 小电流接地系统 单相接地故障 自适应保护 衰减直流分量
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复杂电力系统电气故障电磁暂态数字计算方法研究 被引量:43
13
作者 束洪春 司大军 陈学允 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期31-36,共6页
电力系统电磁暂态的数值仿真研究是一个历久不衰的研究题目,尤其是其时域仿真研究中的Bergeron模型经Dommel实用化改进后,业已成功地应用于著名的EMTP当中,但EMTP的严重不足在于对各种故障和操作进行暂 态仿真前的预处理工作是相当繁杂... 电力系统电磁暂态的数值仿真研究是一个历久不衰的研究题目,尤其是其时域仿真研究中的Bergeron模型经Dommel实用化改进后,业已成功地应用于著名的EMTP当中,但EMTP的严重不足在于对各种故障和操作进行暂 态仿真前的预处理工作是相当繁杂的。文章针对EMTP使用中的不足,提出了一种普遍适用的电力系统电气故障电磁暂态仿真方法。该方法克服了EMTP由于系统结构或参数改变需要重新计算初始值的缺点,它可以仿真包括串补线路在内的单、双回线路任意点的电弧故障、母线故障、断路器开合和断线故障,并且故障起始角可以设定。新方法可极其方便地对线路故障点序列系列冲击电流、过电压和谐波分量进行系列数字仿真,亦可极其方便地仿真发展型故障,在线路保护仿真校验和过电压计算等方面极具意义。大量仿真表明,本方法精度高、速度快。 展开更多
关键词 电力系统 电气故障 电磁暂态 数字计算方法 数值仿真 时域仿真
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考虑分布阻抗及恒电流控制的电解铝负荷建模
14
作者 司大军 孙震龙 徐衍会 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第2期35-43,共9页
电解铝负荷在我国西部各省电网快速增长,其中云南电网的电解铝负荷增长最为迅速。近年来的多次安全稳定分析结果表明,当前电网规划和运行部门采用的负荷模型已经不能准确描述电解铝的负荷特性。针对该问题,在详细分析电解铝供电系统结... 电解铝负荷在我国西部各省电网快速增长,其中云南电网的电解铝负荷增长最为迅速。近年来的多次安全稳定分析结果表明,当前电网规划和运行部门采用的负荷模型已经不能准确描述电解铝的负荷特性。针对该问题,在详细分析电解铝供电系统结构、恒电流控制策略和电解铝生产过程原理的基础上提出了一种考虑电解系列导线分布阻抗和恒电流控制的电解铝机理式动态负荷模型。基于PMU实测的电解铝负荷特性数据,对比分析了机理式动态负荷模型和现有的30%恒阻抗+30%恒电流+40%恒功率静态负荷模型、100%恒电流静态负荷模型、95%恒电流+5%马达模型的准确度。结果表明,考虑分布阻抗与恒电流控制的机理式动态负荷模型具有最好的拟合效果,可以更准确地描述电解铝负荷的动态特性。 展开更多
关键词 电解铝 负荷模型 负荷特性 分布阻抗 恒电流控制 饱和电抗器
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利用双端不同步数据的高压输电线路故障测距实用算法及其实现 被引量:28
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作者 束洪春 司大军 +1 位作者 葛耀中 陈学允 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期45-49,共5页
利用单侧电压电流工频分量的输电线路故障测距算法,进行双端电源系统的线路故障定位时,远端系统等值阻抗变化对测距精度的影响是无法克服的。文中提出一种双端电源系统的高压输电线路故障定位的实用算法,其特点为:①两端数据不必同步;... 利用单侧电压电流工频分量的输电线路故障测距算法,进行双端电源系统的线路故障定位时,远端系统等值阻抗变化对测距精度的影响是无法克服的。文中提出一种双端电源系统的高压输电线路故障定位的实用算法,其特点为:①两端数据不必同步;②用于短、中等长度线路时,不需要迭代求解,即定位方程为一个算式;③不需要区分故障类型;④该方法适用于换位线路。 展开更多
关键词 高压输电线路 故障测距 算法 双端电源系统
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T型输电线路电弧故障测距时域方法研究 被引量:21
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作者 束洪春 司大军 +1 位作者 葛耀中 陈学允 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期99-103,57,共6页
利用单端数据的输电线路故障测距算法 ,较难解决多端系统的故障定位问题 ,实际中一般采用多端数据进行测距。频域法故障测距精度易受时窗位置、直流衰减分量、过渡电阻非线性等因素影响 ,其频域算法的数据多取之于故障后第二周波。随着... 利用单端数据的输电线路故障测距算法 ,较难解决多端系统的故障定位问题 ,实际中一般采用多端数据进行测距。频域法故障测距精度易受时窗位置、直流衰减分量、过渡电阻非线性等因素影响 ,其频域算法的数据多取之于故障后第二周波。随着继电保护技术的发展 ,从故障发生到断路器动作的时间愈来愈短 ,故障后第二周波内断路器可能已动作 ,这将使频域算法失效。本文提出了T型输电线路故障测距时域新方法 ,该方法可采用故障后第二个半周波的数据 ,所有解算均在abc坐标中进行 ,测距无需判断故障类型 ,而且使用了最小二乘技术 ,从理论上保证了该测距算法具有较高的测距精度。 展开更多
关键词 T型输电线路 电弧 故障测距 时域方法
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基于分布参数模型的串补线路故障测距方法研究 被引量:42
17
作者 束洪春 司大军 陈学允 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期72-76,共5页
在分析串补电容的基础上,提供了判断MOV是否启动的原则和方法,指出目前串补线路故障测距中的一些错误做法。针对中部安装串补电容线路,提出了一种采用贝杰龙(Bergeron)分布参数线路模型、使用双端同步采样数据进行故障定位的新方法,该... 在分析串补电容的基础上,提供了判断MOV是否启动的原则和方法,指出目前串补线路故障测距中的一些错误做法。针对中部安装串补电容线路,提出了一种采用贝杰龙(Bergeron)分布参数线路模型、使用双端同步采样数据进行故障定位的新方法,该方法考虑了MOV的非线性,理论上测距精度不受过渡电阻大小及性质和故障位置等因素的影响,大量仿真表明,该方法有很高的测距精度。 展开更多
关键词 输电线路 串联补偿 分布参数模型 故障测距
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基于故障投诉电话信息的配电网故障定位粗糙集方法 被引量:14
18
作者 束洪春 孙向飞 司大军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期64-66,70,共4页
运用粗糙集理论研究并提出了利用故障投诉电话信息实现配电网故障定位的新方法。该方法首先根据配电网拓扑结构的特点,将配电网络描述为树状结构,以便自动形成基于故障投诉电话的故障定位决策表,然后利用粗糙集方法对决策表进行化简,导... 运用粗糙集理论研究并提出了利用故障投诉电话信息实现配电网故障定位的新方法。该方法首先根据配电网拓扑结构的特点,将配电网络描述为树状结构,以便自动形成基于故障投诉电话的故障定位决策表,然后利用粗糙集方法对决策表进行化简,导出故障定位规则的最小约简形式,揭示故障投诉电话信息内在的冗余性。该方法既不 需要进行繁琐的计算,大大缩短了对故障的定位和隔离时间,又保证了规则的客观性,而且在故障投诉电话信息不完备的情况下,仍能达到快速、准确故障定位的目的,具有良好的容错性能。大量仿真算例表明,该方法简单、可行、有效。 展开更多
关键词 配电网 故障定位 粗糙集理论 拓扑结构 决策表 SCADA 故障信息 投诉电话
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基于多算法的输电线路故障测距系统 被引量:13
19
作者 束洪春 司大军 陈学允 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期49-52,57,共5页
集录波和故障测距的录波器已经在现场得到了广泛的应用,但是其自带的故障测距功能算法算法单一,往往只有单端和双端测距算法各一种,很难保证在各种情况下测距结果精确可靠,并且算法多使用厂家自定义的数据格式,不便于算法之间的通用。... 集录波和故障测距的录波器已经在现场得到了广泛的应用,但是其自带的故障测距功能算法算法单一,往往只有单端和双端测距算法各一种,很难保证在各种情况下测距结果精确可靠,并且算法多使用厂家自定义的数据格式,不便于算法之间的通用。为了解决以上问题,作者提出了基于多算法的输电线路故障测距系统,它使用大多数录波装置都支持的IEEE COMTRADE数据格式,具有良好的通用性:它使用当前最新的测距算法,定位精度高、定位可靠,而且所用测距算法以动态链接库(DLL)编程实现,便于算法的修改与更新。 展开更多
关键词 输电线路 故障测距系统 电力系统 算法 故障录波器
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雷击输电线路电磁暂态仿真 被引量:20
20
作者 束洪春 司大军 于继来 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期68-71,92,共5页
雷击输电线路会引起强烈的冲击电晕,目前常用的电磁暂态仿真软件中没有冲击电晕的模型,无法对其进行仿真。通过对冲击电晕的伏库特性的分析,得到冲击电晕的等效电路,并与现有比较成熟的Marti线路模型相结合,提出了一种既考虑冲击电晕又... 雷击输电线路会引起强烈的冲击电晕,目前常用的电磁暂态仿真软件中没有冲击电晕的模型,无法对其进行仿真。通过对冲击电晕的伏库特性的分析,得到冲击电晕的等效电路,并与现有比较成熟的Marti线路模型相结合,提出了一种既考虑冲击电晕又考虑线路参数频变的电磁暂态仿真方法。通过雷击输电线路的电磁暂态仿真表明,有否考虑冲击电晕其电晕的电磁暂态过程相差很大,在研究行波保护的雷电波抗干扰方法以及线路、变电站的过电压计算时应该考虑冲击电晕对电磁暂态过程的影响。 展开更多
关键词 冲击电晕 电磁暂态仿真 输电线路
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