1、高压输电线路越来越多，电网结构日益复杂。旦大容量线路发生故障，如果保护拒动或故障线路无法迅速断开，将会导致较大的潮流转移，从而威胁其他非故障线路以及低电压等级的电网的安全稳定运行。但由于传输距离大，线路存在分布电容大阻抗角大的问题，因此故障暂态过程比较严重，持续时间较长。为了维持系统暂态稳定性，对继电保护的快速性提出了严格的要求。目前广泛采用的反应工频电气量的继电保护装置都建立在反应工频电压电流以及功率等的基础上，而反应工频电气量的继电保护装置极易受到线路分布电容，过渡电阻的影响，不仅容易出现保护误判或拒动的问题，且保护的速动性得不到保证，不利于超特高压电网的稳定运行。近几年，国内外专家学者提出了不反应工频电气量的新型继电保护原理，即利用故障高频暂态分量构成的如行波保护边界保护等超高速保护。这类保护利用输电线路上的高频暂态信号能迅。
2、敏的反映，可靠动作。在非故障包括过负荷，系统振荡等以及噪声干扰的情况下可靠不动作。目前微机保护中所使用的启动元件多为反映工频突变量的启动元件，但是它受过渡电阻和系统振荡的影响明显，不能满足超高速保护的要求。国内外学者提出了基于行波或暂态量的启动算法。线路发生故障时，工频电压电流信号将发生突变，因此超高速保护的启动元件可通过检测信号奇异性来实现。小波变换,具有良好的信号奇异性检测的能力，因而得到了广泛的应用。文献根据小波变换模极大值及其随尺度变化的规律来检测故障电流行波，抗噪声干扰能力较强，但会出现有些故障时不能启动的现象。文献利用前后周期对应时刻小波变换系数绝对值之差的大小检测故障，方法虽然简单，但会因无法区分故障和噪声而导致频繁启动。文献提出了种新型信号检测的小波变换模之和法，进而提出基于的行波启动算法，它与基于指数的行波启动元。
3、它们肩负着启动保护和故障相识别的重要任务。本文着眼于分析故障行波的波过程，基于前人的研究成果，综合小波变换与数学形态学的优点，分析研究了不同故障类型和不同故障合闸角下行波模故障分量的特点，得出了改进的启动和选相判据，并对不同的故障距离及过渡电阻进行了仿真验证，为后续研究提供了定的理论依据。万方数据三峡大学硕士学位论文绪论.课题的研究背景当前，我国经济快速发展，对能源有着大量需求，特别是对像电能这样易于传输的清洁能源有较强的依赖。据统计，到年，我国的电能需求量将达到.万亿千瓦时。我国以火力发电和水力发电为主，其他如核能，风能及太阳能等为辅。以目前可开发的火力发电所需的煤炭资源和水能资源来看，煤炭主要集中在山西陕西以及内蒙古等西北和北部省份而水能资源主要集中在西南，大部分陆地风能和太阳能也集中在西北部省份。可见，我国可利用的能源资源主。
4、速判断出故障使保护出口跳闸，在定程度上提高的电网的暂态稳定性。启动与选相元件作为套完整的超高压输电线路保护的重要元件，它们担负着故障检测启动保护和故障识别的重要任务，对维持电力系统的安全稳定运行万方数据三峡大学硕士学位论文非常重要。利用高频暂态信号的超高速保护对启动元件和选相元件的快速性和准确性就提出了更高的要求。对担负着故障检测与启动保护任务的启动元件要求其在短时般在内做出正确判断，故障时可靠灵敏地启动，正常或噪声干扰情况下不发生误启动并能准确地标定故障发生时刻，以使故障处理程序能正确地获取故障发生前后的数据。对选相元件，要求其能快速识别故障相别，加快保护出口跳闸。.研究现状启动元件的研究现状启动元件的动作表明故障的开始，在启动元件启动后保护才转入故障处理程序，保护才能出口。所以要求启动元件能对定范围内所有类型的故障都应能快速灵。
5、分类号密级硕士学位论文超高速保护启动和选相算法研究学位申请人王丰学科专业电力系统及其自动化指导教师袁兆强教授二五年五月万方数据,万方数据三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名日期万方数据三峡大学硕士学位论文摘要超特高压输电具有传输容量大，传输距离远以及低损耗的特点，是我国电网发展的趋势，与社会经济的发展密切相关。所以，对肩负着电网安全稳定运行的继电保护提出了更高的要求。由于超特高压输电线路具有输电线路长，线路阻抗角大，对地分布电容以及相间电容。
6、因零模量衰减较为严重，可能会出现误判。文献对不同类型故障时相模电流行波幅值和极性的各种特征加以综合利用，有较好效果。文献根据分析各暂态电流模量的小波能量，通过比较其大小选择故障相。这种算法计算量大，且在发生单相接地故障，同时电压初相角为零时，将选相失败。文献对表征频段暂态电流的小波变换系数进行相关分析，求取任意两相之间的相关系数，然后由模糊集合对相关系数的隶属度综合评判进行选相。但实际线路三相不完全平衡会对该方法产生不利影响。文献在电弧故障的情况下对三相电压的个高频分量进行能量比较来判别故障相，但调谐电路只能传变个较窄频带的电压信号，会给故障选相带来困难，而且需要神经网络系统预先训练，复杂且计算量大，对速动性不利。文献提出了基于个空间模量的能量平衡保护选相原理，可以快速实现区内单相故障的选相跳闸。.本文的主要工作本文在简单阐述输电。
7、障分量提出了改进的故障选相算法。仿真实验验证了其可靠性，不同的仿真结果表明，该算法不受故障类型故障合闸角过渡电阻及故障距离等的影响，选相结果准确。关键词超特高压输电线路小波变换数学形态学启动元件选相元件万方数据三峡大学硕士学位论文.,.,.,.,.,.,.万方数据三峡大学硕士学位论文目录引言.绪论课题的研究背景研究现状本文的主要工作.故障输电线路的行波过程及相模变换故障输电线路的行波过程相模变换本章小结.基于小波变换和数学形态学的行波检测及去噪算法小波变换数学形态学本章小结.输电线路的超高速保护启动元件算法研究基于行波的启动元件启动元件原理及实现流程仿真验证特殊故障合闸角下的附加启动判据过渡电阻和故障距离的影响本章小结.输电线路的超高速保护选相元件算法研究传统的故障选相方法模故障分量的数据分析仿真验证过渡电阻和故障距离的影响本章小。
8、范围的缩小或者超越，甚至能误动作。它直接决定了故障判定的准确性和快速性。早期的传统保护通常采用相电流选相元件，低电压选相元件和阻抗选相元件。这些原理选相元件虽然实现简单，但是适用范围有限，且容易受到负荷电流，系统运行方式过渡电阻等因素的影响。目前微机保护主要采用工频相电流差突变量选相和序分量选相相结合的选相方法。在保护启动后第次利用工频相电流差突变量选相，振荡闭锁期间由于突变量提取困难而采用序分量选相。这种组合方案，比较灵敏可靠，但受滤波及算法影响，使其选相速度不能满足超高速暂态保护的快速跳闸要求，且容易受过渡电阻，故障距离等因素的影响。因此，研究快速的以行波或暂态量信号为基础的故障选相方法对于超高速保护正确跳闸和跳闸速度的提高具有重要意义。文献按照零线模初始电流行波幅值之间的关系进行故障选相，但对于线路远端的单相或两相接地故障，。
9、大的特点，其暂态过程较为明显，传统的基于工频量的保护装置将会受其影响，不能满足超特高压输电网的保护要求。基于暂态量的超高速保护可以规避以上问题，且动作速度较快，因而逐渐被提上日程。对作为继电保护重要辅助元件的启动元件和选相元件也提出了更高的要求。本文从分析故障线路的行波过程出发，研究了解除三相输电线路耦合的相模变换矩阵，并对凯伦贝尔变换矩阵进行了分析。针对线路中的噪声干扰问题，提出了应用数学形态学设计的形态滤波器，并验证了其滤波效果。在介绍小波变换及奇异性检测的基础上，提出了改进的综合数学形态学与多尺度小波变换的启动算法。仿真实验验证了该启动算法动作的正确性，大量不同的仿真结果表明，该算法不受故障类型故障合闸角过渡电阻及故障距离等的影响。最后，在扩展凯伦贝尔相模变换矩阵后，分析了电流模量在不同故障类型下的特征，依此，并辅以相电流故。
10、要分布在工业欠发达的西部和北部。而与此相反的是，我国东部和东南沿海地区工业发达，人口稠密，电力需求量大。能源基地与负荷中心相距几千公里以上，不利于资源的有效利用。因此，电力跨区域大规模传输是我国电网发展的必然趋势。其中，特高压及跨区域电网输送电能将达.亿千瓦时。超特高压输电具有传输容量大，传输距离远以及低损耗的特点。国家电网公司和南方电网公司已建成或正在建设超特高压线路，以实现西电东送，南北贯通的目的。当前，我国电力系统“西电东送南北互供全国联网”的格局已具雏形。预计到年，基本建成以特高压电网为骨干网架各级电网协调发展，具有信息化自动化互动化特征的坚强智能电网，形成“三华”华北华中华东西北东北三大同步电网，使国家电网的资源配置能力经济运行效率安全水平科技水平和智能化水平得到全面提升，有显著的经济效益和社会效益。随着大容量远距离的超。
11、.总结与展望结论展望.参考文献.致谢.万方数据三峡大学硕士学位论文附录攻读硕士学位期间发表的部分学术论著.万方数据三峡大学硕士学位论文引言直以来，电力系统的安全稳定运行都是电力科技工作者关注的重点。当前，在国家电网公司和南方电网公司的主持建设下，我国电力系统“西电东送南北互供全国联网”的格局已基本形成。大容量远距离的超特高压输电线路越来越多，电网结构日益复杂，对肩负着电力系统安全稳定运行的继电保护装置提出了更高的要求。现在广泛应用到线路上的保护装置主要是基于工频电气量的，应用于超特高压输电线时，它们存在两方面的不足是保护的速动性跟不上，不能快速的切除故障，保证电网安全二是保护装置易受线路参数的影响，造成保护拒动或误动。针对以上问题，国内外学者提出了基于暂态量的超高速保护。无论是何种微机保护装置，都装有启动和选相两种重要的辅助元件，。
12、算法存在相同的问题，即在弱故障情况下，灵敏度不够，可能存在拒动。文献提出了利用数学形态学和小波变换的综合滤波的方法，着力解决暂态行波中滤除随机噪声和脉冲噪声的困难。文献在数学形态学基本理论的基础上，提出将形态梯度应用于行波启动元件，解决弱故障下灵敏度不足的问题，进而通过非孤立奇异信号检测小波变换模之和来准确区分故障与噪声干扰，有效的提高了弱故障下的启动灵敏度，但在电压过零点时，此方法将失效。选相元件的研究现状选相元件的作用是单相接地故障时准确选出故障相实现单相跳闸，在两相和三相故障时实现三相跳闸，它是综合重合闸装置的重要元件。微机保护中通常均采取先判断故障类型，然后根据不同的故障相组合选用不同的算法，这样可使整套保护运算耗时少，动作可靠性高以及保护范围相对恒定。如果故障类型或故障相判断万方数据三峡大学硕士学位论文错误，可能导致保护。
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