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不依赖GNSS的输电线路双端行波故障测距
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作者 亓臻康 王浩宗 +1 位作者 董新洲 洪启腾 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3766-3776,I0002,共12页
双端行波故障测距技术是实现输电线路快速故障恢复的有效手段。传统双端行波测距方法依赖全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)同步线路两侧采样数据,存在信号误差、丢失等风险。基于行波的传播时延和时移不变性... 双端行波故障测距技术是实现输电线路快速故障恢复的有效手段。传统双端行波测距方法依赖全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)同步线路两侧采样数据,存在信号误差、丢失等风险。基于行波的传播时延和时移不变性,该文提出一种不依赖GNSS的双端行波故障测距方案。理论层面,定量分析时间同步误差及其对故障前工频方向行波相角关系的影响,推导证明通过本地计算方向行波相量进行双端故障测距的可行性。算法层面,首先,通过小波变换检测故障初始行波到达时间;其次,通过对故障前工频方向行波的傅里叶变换求解附加相角差,进而完成双端测距。仿真结果表明,在考虑电压互感器传变特性的条件下,所提方案在不同故障情况、采样频率和噪声干扰等影响下均保持了良好的测距性能。由于无须增设GNSS、硬件时间戳等辅助硬件设备,所提方案便于现存设备的技术更新与工程应用。 展开更多
关键词 输电线路 行波故障测距 全球导航卫星系统 非同步数据 行波传播
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应用分布式电压传感技术的配电线路行波故障测距 被引量:1
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作者 董新洲 陈彬书 +1 位作者 董启环 戴媛媛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4837-4846,共10页
提出了一种配电线路故障测距方法,该方法由2部分组成,首先采用基于电压行波到达时间序列的故障区间判据实现故障区判别;然后对确定区间实施双端法行波测距以实现精确故障定位。其核心是分布式电压传感器,该传感器采用Pockels原理实现线... 提出了一种配电线路故障测距方法,该方法由2部分组成,首先采用基于电压行波到达时间序列的故障区间判据实现故障区判别;然后对确定区间实施双端法行波测距以实现精确故障定位。其核心是分布式电压传感器,该传感器采用Pockels原理实现线路电压的一二次传变,进而通过光纤通道实现线路电压信息的实时传输,可以有效完成远端节点电压的集中、同步、高速采集和处理。所提行波法同样适用于中性点非有效接地系统的单相接地故障准确测距。仿真验证了该方法的正确性,该方案不受中性点运行方式、系统运行状态的影响,故障定位误差小于100m以内,满足配电网对故障测距的实际需求。 展开更多
关键词 配电线路 故障测距 分布式电压传感技术 行波差动 行波测距
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基于低压柔直的末端电网能源互联与能量微循环系统 被引量:5
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作者 刘海涛 董新洲 +1 位作者 熊雄 徐旖旎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期40-47,共8页
“双碳”目标下大规模分布式光伏和电动汽车充电桩等零碳、低碳要素接入低压配电网,对末端电网可靠、稳定、经济运行提出了挑战。文中基于低压直流技术实现配电变压器台区间柔性互联与功率灵活互济,构建末端电网在新型电力系统下的新形... “双碳”目标下大规模分布式光伏和电动汽车充电桩等零碳、低碳要素接入低压配电网,对末端电网可靠、稳定、经济运行提出了挑战。文中基于低压直流技术实现配电变压器台区间柔性互联与功率灵活互济,构建末端电网在新型电力系统下的新形态,通过能量微循环解决当前末端电网的一系列问题。首先,对低压柔性直流互联的一次拓扑结构、二次组网方式进行了介绍,以满足不同低压配电网资源禀赋情况与差异化需求。然后,对末端能源微循环的若干功能形态进行阐述,以实现不同台区间均载、故障快速转供的运行目标。最后,对中国目前开展的工程情况进行了总结,并详细介绍了中国首套低压柔性互联与能量微循环工程,工程运行情况验证了该系统可有效提升末端电网运行的可靠性与经济性。 展开更多
关键词 配电网 低压直流 配变台区 柔性互联 能量微循环
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大型交直流混联电网安全运行面临的问题与挑战 被引量:155
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作者 董新洲 汤涌 +8 位作者 卜广全 沈沉 宋国兵 王增平 甘德强 侯俊贤 王宾 赵兵 施慎行 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3107-3119,共13页
交直流混联电网是电网发展的新形态,具有脆弱性、可控性、连锁故障等特点。保证我国已经建成的大型交直流混联电网优质、高效、安全、可靠运行是重大而紧迫的国家需求。该文针对大型交直流混联电网安全运行所面临的问题,分析了混联电网... 交直流混联电网是电网发展的新形态,具有脆弱性、可控性、连锁故障等特点。保证我国已经建成的大型交直流混联电网优质、高效、安全、可靠运行是重大而紧迫的国家需求。该文针对大型交直流混联电网安全运行所面临的问题,分析了混联电网的结构特点和特性,凝练了亟待解决的两大科学问题和一项关键技术,从混联电网运行稳定特性分析及控制技术、混联电网故障特性分析与保护技术、混联电网仿真技术3个方面,分别剖析所存在的具体问题,给出了对这些问题的初步分析和解决思路,同时给出了可能的解决方案,为大型交直流混联电网安全运行研究指明方向。最后的仿真案例直观展示了这些问题的复杂性和解决问题的迫切性。 展开更多
关键词 交直流混联电网 连锁故障 脆弱性 控制 保护
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小波变换应用于电力系统故障信号分析初探 被引量:89
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作者 董新洲 耿中行 +2 位作者 葛耀中 张伏生 徐丙垠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期421-424,共4页
简述了小波变换及应用特点,结合电力系统发生故障后各电气量的变化特征探索了小波变换在滤波消噪、故障录波器数据压缩、继电保护及故障测距等方面应用的可能性,并对小波变换奇异性检测理论实现行波故障测距进行了EMTP仿真验证,... 简述了小波变换及应用特点,结合电力系统发生故障后各电气量的变化特征探索了小波变换在滤波消噪、故障录波器数据压缩、继电保护及故障测距等方面应用的可能性,并对小波变换奇异性检测理论实现行波故障测距进行了EMTP仿真验证,结果表明该方法是有效的。 展开更多
关键词 小波变换 故障测距 电力系统 故障信号分析
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利用GPS的输电线路行波故障测距研究 被引量:44
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作者 董新洲 葛耀中 +2 位作者 徐丙垠 陈平 李京 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1996年第12期37-40,共4页
输电线路发生了故障后,故障点将产生向两侧变电站母线运动的行波,利用GPS记录两侧行波波头到达的时间,可实现输电线路精确故障测距。根据这一原理研制成功的输电线路行波故障测距装置XC-11已投入试运行。
关键词 故障测距 行波 GPS 输电线路 模拟试验
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基于本地信息的系统保护 被引量:36
7
作者 董新洲 丁磊 +4 位作者 刘琨 施慎行 王宾 崔柳 薄志谦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第22期7-13,共7页
针对大停电事故,分析了现有继电保护和紧急控制所存在的问题,提出既保护设备又能兼顾系统安全的系统保护准则。根据此准则,设计了一种基于本地信息的系统保护构成方案。所提保护方案由3部分构成:因故障设备停运而引起的潮流转移识别、... 针对大停电事故,分析了现有继电保护和紧急控制所存在的问题,提出既保护设备又能兼顾系统安全的系统保护准则。根据此准则,设计了一种基于本地信息的系统保护构成方案。所提保护方案由3部分构成:因故障设备停运而引起的潮流转移识别、自适应过负荷保护和快速减载策略,其中的潮流转移识别使用因故障引起开关跳闸所产生的二次扰动信息构成,不需要获得广域系统信息,实时性好,具有实现的可能性。初步的仿真结果证实了所提出的系统保护方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 潮流转移 本地信息 系统保护 二次扰动信息 减载策略
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特高压输电线路继电保护特殊问题的研究 被引量:71
8
作者 董新洲 苏斌 +1 位作者 薄志谦 贺家李 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第22期19-22,共4页
探讨了有关特高压线路保护的2个特殊问题:一是保护动作顺序对限制线路过电压的必要性和效果;二是特高压长线分布电容引起的电容充电电流对差动保护的影响。理论分析和仿真结果表明:合理设置保护动作顺序可以有效限制故障开断过程中产生... 探讨了有关特高压线路保护的2个特殊问题:一是保护动作顺序对限制线路过电压的必要性和效果;二是特高压长线分布电容引起的电容充电电流对差动保护的影响。理论分析和仿真结果表明:合理设置保护动作顺序可以有效限制故障开断过程中产生的过电压;未采取补偿措施的分相电流差动保护不适合于特高压长距离输电线路。 展开更多
关键词 特高压输电线 继电保护 分布电容 过电压
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基于小波变换的行波故障选相研究第1部分理论基础 被引量:39
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作者 董新洲 贺家李 +1 位作者 葛耀中 徐丙垠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期24-26,33,共4页
结合行波分析和行波故障选相探讨了二进小波变换的性质和小波分解与重构算法,研究了暂态电流行波和其小波变换模极大值之间的关系,为构造新型行波故障选相元件奠定了理论基础。
关键词 小波变换 行波 输电线路 故障 电力系统
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利用暂态电流行波的输电线路故障测距研究 被引量:216
10
作者 董新洲 葛耀中 徐丙垠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期76-80,共5页
高压输电线路发生故障后的暂态电流行波中包含故障距离信息,它可用于实现精确故障测距。利用电流行波实现测距存在的问题是:电流行波无方向性,可能造成测距失败。针对这个问题,提出了基于小波变换模极大值的波形比较法。同时提出了... 高压输电线路发生故障后的暂态电流行波中包含故障距离信息,它可用于实现精确故障测距。利用电流行波实现测距存在的问题是:电流行波无方向性,可能造成测距失败。针对这个问题,提出了基于小波变换模极大值的波形比较法。同时提出了行波测距的新算法——小波变换法。EMTP仿真结果表明:文中所提理论和方法对于实现利用电流行波的故障测距是正确的和有效的。 展开更多
关键词 输电线路 故障测距 暂态电流行波 高压输电线路
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输电线路行波保护的现状与展望 被引量:107
11
作者 董新洲 葛耀中 +2 位作者 贺家李 郭效军 薄志谦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期56-61,共6页
回顾了行波保护的历史并综述了国内外研究现状 ,讨论了早期行波保护所存在的问题和原因。针对这些问题提出了相应的解决措施 ,包括利用小波变换分析行波的故障特征 ,研究行波保护新原理 ,把光互感器、DSP技术应用于行波保护系统等 。
关键词 输民线路 行波保护 小波变换 继电保护 电力系统
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基于小波变换的行波故障选相研究第2部分仿真试验结果 被引量:35
12
作者 董新洲 贺家李 +1 位作者 葛耀中 徐丙根 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期20-22,共3页
构造了一个新型行波故障选相元件,其基本原理是计算模量初始电流行波在小波变换下的模极大值,根据3个模量的故障特征选择故障相。该选相元件克服了传统选相元件的缺陷,充分利用了电流行波中的模故障分量特征,从而使选相结果准确、... 构造了一个新型行波故障选相元件,其基本原理是计算模量初始电流行波在小波变换下的模极大值,根据3个模量的故障特征选择故障相。该选相元件克服了传统选相元件的缺陷,充分利用了电流行波中的模故障分量特征,从而使选相结果准确、可靠、EMTP仿真结果证明了该选相元件的有效性和正确性。 展开更多
关键词 输电线路 电流行波 故障选相 小波变换
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新型输电线路故障测距装置的研制 被引量:30
13
作者 董新洲 葛耀中 +2 位作者 徐丙垠 陈平 李京 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期17-21,共5页
输电线路发生故障后,故障点将产生向变电站母线运动的行波,采集、记录在母线处测量到的故障电流行波波形,使用匹配滤波器法和小波变换法进行分析计算,可实现输电线路精确故障测距。根据上述原理研制成功了新型输电线路故障测距装置... 输电线路发生故障后,故障点将产生向变电站母线运动的行波,采集、记录在母线处测量到的故障电流行波波形,使用匹配滤波器法和小波变换法进行分析计算,可实现输电线路精确故障测距。根据上述原理研制成功了新型输电线路故障测距装置XC-11。模拟试验结果表明:此装置具有很高的准确性。 展开更多
关键词 输电线路 故障 测距装置
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行波特性分析及行波差动保护技术挑战与展望 被引量:50
14
作者 董新洲 雷傲宇 +2 位作者 汤兰西 王宾 施慎行 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期184-191,共8页
行波差动保护以行波电气量构成,具有两个特点:行波是电压和电流的组合电气量,天然地包含了分布电容电流;行波是运动电磁场,传输时延是运动的必然属性。因此行波差动保护与电压等级、分布电容电流和线路长度无关。行波差动保护可以按照... 行波差动保护以行波电气量构成,具有两个特点:行波是电压和电流的组合电气量,天然地包含了分布电容电流;行波是运动电磁场,传输时延是运动的必然属性。因此行波差动保护与电压等级、分布电容电流和线路长度无关。行波差动保护可以按照暂态电气量构成,也可以按照稳态电气量构成,前者动作速度快,后者抗干扰能力强。行波差动保护可以应用于交流线路,也可以应用于直流线路。文中首先综述了国内外行波差动保护技术的研究现状,然后系统地总结了行波特性,接着指出了行波差动保护实际应用面临的挑战,最后重点分析了行波差动保护在特高压交流输电线路、直流输电线路和半波长交流输电线路上的应用,并展望了行波差动保护的发展前景。 展开更多
关键词 继电保护 行波差动保护 特高压交流输电 直流输电 半波长交流输电
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配电线路单相接地行波保护的原理与算法 被引量:36
15
作者 董新洲 王珺 施慎行 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期154-160,6,共7页
为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用... 为识别中性点非有效接地系统单相接地故障,提出了一种配电线路单相接地行波保护方案。它根据线路侧初始电流行波与母线端初始电压行波的极性关系构成故障方向判别元件。为了提高保护的可靠性,同时有效区分单相接地故障和相间故障,利用工频电流和电压信号构成闭锁判据。讨论了该保护的原理、算法和构成方案并分析了其动作特性。仿真表明,该保护能够很好地解决中性点非有效接地系统单相接地保护问题,具有动作可靠、迅速,构成简单等特点,并且不受中性点接地方式的影响。 展开更多
关键词 继电保护 配电线路 中性点非有效接地 单相接地保护 行波 小波变换
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新型配电线路自动化模式 被引量:22
16
作者 董新洲 施慎行 +2 位作者 王宾 孔玮 薄志谦 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-7,共7页
为了实现配电线路故障的快速、有选择性的切除、隔离与恢复,缩小停电面积并减小停电时间,提出一种新型配电线路自动化系统。新系统由断路器、配电线路无通道保护DNCP(distribution line non-communication protection)和备用电源自动投... 为了实现配电线路故障的快速、有选择性的切除、隔离与恢复,缩小停电面积并减小停电时间,提出一种新型配电线路自动化系统。新系统由断路器、配电线路无通道保护DNCP(distribution line non-communication protection)和备用电源自动投入单元三部分组成。配电线路发生故障后,故障区段两端的断路器在配电线路无通道保护的作用下动作跳闸,切除故障部分;失去电源的非故障区段在备用电源自动投入单元的控制下,投入备用电源,恢复相应区段的正常供电。新模式切除故障只需要一次断路器动作,一条具有6分段的配电线路最长故障切除时间小于1.1 s,非故障区段失电时间小于1.2 s。 展开更多
关键词 配电线路 自动化 断路器 方向过电流保护 无通道保护
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印度大停电与继电保护的三大功能 被引量:23
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作者 董新洲 曹润彬 +2 位作者 王宾 施慎行 Dominik Bak 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期19-25,共7页
简介了印度电网在2012年7月30日和7月31日发生的两起大停电事故。两起事故均起源于同一回输电线路距离保护Ⅲ段因过负荷保护动作跳闸,并导致其他设备继电保护的不合理动作而引发连锁跳闸,造成大面积停电。印度大停电事故暴露了现有电力... 简介了印度电网在2012年7月30日和7月31日发生的两起大停电事故。两起事故均起源于同一回输电线路距离保护Ⅲ段因过负荷保护动作跳闸,并导致其他设备继电保护的不合理动作而引发连锁跳闸,造成大面积停电。印度大停电事故暴露了现有电力系统的脆弱性,尤其是继电保护在过负荷和系统振荡情况下的动作缺陷。基于对停电事故中继电保护行为的分析,提出了满足现代电网需求的继电保护三大功能:面向系统安全的系统保护功能、预防性保护功能和快速切除故障设备功能。 展开更多
关键词 印度大停电 过负荷 继电保护 预防性保护 系统保护
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输电线路暂态电流行波的故障特征及其小波分析 被引量:46
18
作者 董新洲 葛耀中 徐丙垠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期59-62,共4页
把小波变换应用于输电线路故障后所出现的暂态行波的分析和研究中,揭示了行波信号的“突变”和其小波变换模极大值之间的关系,行波信号的小波变换模极大值标志着电流行波中最主要的故障特征。利用这些模极大值可以构成利用电流行波的... 把小波变换应用于输电线路故障后所出现的暂态行波的分析和研究中,揭示了行波信号的“突变”和其小波变换模极大值之间的关系,行波信号的小波变换模极大值标志着电流行波中最主要的故障特征。利用这些模极大值可以构成利用电流行波的故障起动元件,选相元件,还可构成利用电流行波的继电保护和故障测距。 展开更多
关键词 输电线路 暂态电流行波 故障特征 检测
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极化电流行波方向继电器 被引量:28
19
作者 董新洲 王世勇 施慎行 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期78-83,100,共7页
电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性... 电容式电压互感器不能有效传变宽频带的电压故障行波信号,使得传统利用电压故障行波构成行波方向继电器的保护算法不能应用于实际电力系统保护中,为此提出了一种极化电流行波方向继电器。该方向继电器以电压故障行波中工频分量初始极性与电流故障初始行波的波头极性相比较判定故障方向,解决了传统行波方向继电器因不能有效获取宽频带电压故障行波而无法应用于实际电力系统保护的问题。文中给出了极化电流行波方向继电器的基本原理及保护算法,并用电磁暂态仿真软件ATP(alternative transient program)进行了大量的仿真。仿真结果表明,新的方向继电器动作速度快,不受故障类型、故障距离、过渡电阻和电流互感器饱和的影响,具有良好的动作特性。 展开更多
关键词 故障行波 方向继电器 工频分量 小波变换 行波保护
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暂态行波保护测试仪 被引量:9
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作者 董新洲 冯腾 +3 位作者 王飞 施慎行 王宾 罗澍忻 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期192-198,共7页
随着对基于暂态行波故障信息的继电保护装置的不断研发,目前迫切需要一种试验装置对其进行测试。对暂态行波保护测试仪输出频率、幅值的技术要求进行了讨论与研究,提出了具体的实现方案及硬件系统。分析了影响行波继电保护装置测试的相... 随着对基于暂态行波故障信息的继电保护装置的不断研发,目前迫切需要一种试验装置对其进行测试。对暂态行波保护测试仪输出频率、幅值的技术要求进行了讨论与研究,提出了具体的实现方案及硬件系统。分析了影响行波继电保护装置测试的相关因素。最后,通过对暂态行波保护测试仪实际应用的举例验证了其工作的正确性和有效性。 展开更多
关键词 测试仪 继电保护 行波 技术要求 实际应用
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