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2009 特高压输电技术国际会议论文集 1 特高压输电线路行波保护 董新洲，施慎行，王宾，王世勇 （清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 海淀区 100084 ） 摘要：本文提出了一种新的基于行波方向比较的特高压线路 法难以检测的故障情况下判断故障发生、给出故障 保护。该保护的核心是一个基于行波的方向元件，该方向元 性质和位置。因此，研究基于故障行波的 UHV 输 件是通过计算故障后初始电流行波和初始电压行波的比值 电线路保护已经成为继电保护领域一个重要研究 来判定故障方向。在理论上，如果故障后初始电流行波和初 方向，具有重要的理论和工程应用价值。 始电压行波的比值等于被保护线路的波导纳，则该故障是一 在电力系统，行波在电力系统继电保护中的应 个反向故障，故障后初始电流行波和初始电压行波的比值不 用可以追溯到 1948 年。受二战后雷达发明的启发， 等于被保护线路的波导纳，则故障是正向故障。在实际应用 中可设定一个适当的门槛值来提高保护方向元件的可靠性， 美国人 seidu 提出利用故障后所产生的行波测量输 [1] 这个门槛值可以根据电力系统的实际情况来设定。本文采用 电线路故障距离的思想 ，基于该想法，上个世纪 了小波变换来提取故障后的电压行波和电流行波以构建有 50 年代末期先后出现了 3 种原理的行波测距技术。 效的保护方向元件算法。算法中采用了故障后多频段的信 借鉴行波测距思想，从上世纪 60 年代许多学者和 息，波导纳继电器（SAR）可靠性得到进一步的提高。本文 厂商试图把行波原理应用于构造具有超高速动作 使用电磁暂态仿真软件 ATP 进行了大量的仿真以验证所提 性能的继电保护，1976 年 ASEA 公司率先研制出 出的行波方向元件算法的有效性。最后本文提出采用两个行 RALDA 型极性比较式输电线路行波保护装置并投 波方向元件和一个适当的通讯通道相配合来构成 UHV 线 入电力系统运行[2] 。遗憾的是，由于原理缺陷，由 路行波比较方向保护。 于技术条件限制，由于对故障行波现象认识不够深 关键词： UHV ；输电线路；行波保护；波导纳继电器；小 入，早期的行波测距和行波保护技术基本上已失败 波变换；模极大值；继电器算法 告终，并导致大家对行波以及它的应用产生疑虑。 1 引言 随着计算机技术、微电子技术、通信技术、GPS 特高压输电具有明显的技术和经济优势，已在 时间同步技术和小波变换的出现[3,11]，上世纪 90 年 世界上多个国家得到广泛应用。特高压传输线具有 代再次掀起了行波研究和应用的高潮[5,8,9] 。20 世纪 明显的分布参数特性，同时为提高 UHV 系统的稳 90 年代中期，国内外学者先后开展了利用暂态电流 定性和传输容量，一些高压并联电抗器和串联补偿 行波的输电线路故障测距技术研究，并成功应用于 电容器设备安装在 UHV 系统。在这种集中参数和