纵向零序电压保护新方案及其应用

由于结构设计的原因，综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明，发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小，而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此，为了提高纵向零序电压保护方案的性能，可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据，从而提高保护性能。亦即:当3次谐波电压表现为负增量时，制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时，以该增量值作为制动量。此外，对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的，它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明，比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障，符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。     

基于自谐振神经网络的线路故障自适应选相元件

提出一种新的基于自谐振神经网络结构的自适应故障选相元件。采用故障分量作为网络输入量。由于故障分量能够很好地反映故障特征，而自谐振神经网络结构具有训练快速、不存在局部极小值点以及网络权值稳定等特点，因此自适应选相元件不受线路运行方式变化的影响。大量EMTP仿真和实际故障录波数据验证了其可靠性和正确性。     

基于小波变换的发电机裂相横差保护原理

提出一种基于小波分析的发电机采样值裂相横差保护新方案。通过多尺度B样条小波对发电机裂相横差电流进行分解和重构，得到相应的暂态电流分量，以此判别发电机故障。仿真分析表明，基于小波理论的发电机裂相横差保护或不完全裂相横差保护在各种情况下均能取得较高的保护灵敏度和选择性，同时也具有较强的抗电流互感器饱和能力，是一种理想的发电机内部故障主保护方案。     

新型发电机100%定子单相接地保护方案

提出了基于B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换，无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离，利用其合成量的小波分析结果，可靠识别出发电机定子接地故障。由于综合利用了故障电压的突变奇异性，新方案能保护100%范围的定子绕组，灵敏度也大大提高。仿真研究和动模试验均表明，该方案在各种运行方式（包括强励）下均能取得很好的保护性能。     

基于可扩展对象库的变电站三维仿真平台

变电站三维仿真目前仍然存在建模周期长、模型难以复用等困难。文中介绍一种基于可扩展对象库建立三维仿真平台的方法。该对象库由三维模型类、动作特性类、电气特性类和数据接口类等不同类型的元素构成,变电站的各种仿真对象都能通过复用对象库中的元素完成建模。以Access数据库为桥梁,实现了三维仿真平台与培训系统的二维仿真平台交互。基于该变电站三维仿真平台,可以在对象层级通过灵活地增减设备或修改设备功能,仅做较小改动就能满足新的需求,从而大大缩短了三维建模周期。     

基于相角差的发电机定子接地保护方向元件

分析了发电机发生内外部单相接地故障后,机端和中性点侧3次谐波电压、基波零序电压和零序电流之间相角的变化关系。在此基础上,提出基于相角判别的新型发电机定子接地保护方向元件。该方向元件由2部分组成:对距中性点50%以内的定子绕组故障,利用机端和中性点两侧故障分量3次谐波电压的相角值相等且为负值的特点构成;对50%以上范围的定子绕组故障,由于零序故障电压和电流均相对较大,采用零序电压和零序电流相位的关系来识别故障方向。该方向元件构成原理简单,可以与目前现场应用的各种单相接地保护方案配合使用,具有较强的工程应用前景。     

多分支大型水轮发电机内部故障主保护的灵敏度分析

多分支大型水轮发电机的内部故障计算及灵敏度分析是确定大型发电机保护的理论依据， 文中用一种新的内部故障仿真软件对一台大型水轮发电机内部故障进行计算，并在计算结果 的基础上，分析了裂相保护、不完全纵差保护、单元件横差保护和传统纵差保护等几种主保 护的灵敏度，比较其优劣，以期为大型水轮发电机组内部短路主保护的最佳方案选择提供依 据。     

利用单端暂态量检测单相高阻接地故障的新方法

提出了基于单端暂态量实现高压输电线路高阻接地故障检测的新方法。由于故障电量变化不明显，高阻接地故障通常难以检测，并且容易受到系统正常操作例如电容器投切的影响。研究表明，输电线路发生单相接地故障时，故障相电流和零序电流经小波变换后的模极大值在同一尺度上的同一位置极性表现为同号，同时有相同的时间特性，可以用来作为接地检测的依据。为提高可靠性，利用高阻接地故障和电容器正常投切时暂态高次谐波分量含量的不同来区分故障与正常投切操作。大量ATP仿真及RDTS实验结果表明，该判据具有良好的性能，能保证电容器正常投切时不误发信号，从而提高电网安全性和可靠性。     

基于多尺度B样条小波的发电机采样值差动保护

研究表明，发电机内部故障后将产生大量高次谐波电流分量，可被用做继电保护的动作参量。在此基础上，文中提出一种发电机采样值差动保护的新方法，即通过多尺度B样条小波对暂态电流进行分解和重构，得到相应的暂态电流分量，以此判别发电机故障。仿真研究结果表明，新方法具有更高的灵敏度和较强的抗电流互感器饱和能力。     

故障分量发电机定子单相接地保护应用研究

简要分析了发电机发生定子单相接地故障后，机端和中性点侧零序电压变化的特性,并对基波和3次谐波电压原理的发电机定子接地保护方案的灵敏度进行比较。研究表明，发电机绕组中部接地时电压增量相对较小，不利于保护灵敏度的提高。在此基础上，提出改进的利用基波和3次谐波零序电压综合信息量的差动保护判据。该判据忽略基波零序电压增量的影响，减少了调试和整定环节，能有效提高保护灵敏度。理论分析以及实验研究均表明其优越性。