基于凯伦贝尔变换的单端母线集成保护.pdf

维普资讯 第34卷 第22期 继 电器 Vo1．34 No．22 2006年ii月16日 RELAY Nov．16，2006 基于凯伦贝尔变换的单端母线集成保护 张飚 ，和敬涵 ，薄志谦 (1．北京交通大学电气工程学院，北京 100044；2．AREVA保护和控制公司，英国) 摘要：电力系统暂态保护具有响应快，准确度高，不受工频振荡、过渡电阻等影响的特点。提 出了基于凯伦贝 尔变换的单端母线集成保护基本原理。故障发生后，对某条母线所有出线的暂态电流行波，应用凯伦贝尔变 换进行解耦 ，得到 模量，然后对其进行小波变换，可由小波变换的模极大值的极性判别 出故障发生的相对 位置。理论分析和仿真结果表明，应用凯伦贝尔变换来实现单端母线集成保护是切实可行的，在硬件奈件满 足要求的情况下可以投入实际应用。 关键词 ：暂态保护； 集成保护； 凯伦贝尔变换； 模极大值 ； 小波变换 中图分类号：TM773 文献标识码 ：A 文章编号：1003-4897(2006)22-0001-04 0 引言 ， 』【 白过电流继电器在电力系统第一次问世以来， 至今已过了一个世纪。保护装置技术从机电式、晶 体管式、集成电路式发展到了微处理机式。目前，在 图1 基于单端母线的集成保护基本原理示意图 电力系统保护领域里，以微处理机为基础的数字式 Fig．1 Sketchmapofthebasicin!egratedprotection principleofasinglebus 继电器已逐步取代传统继电器。然而，基于工频信 号的各种保护原理仍然发挥着主导作用。 如图1所示，在线路中的F点发生故障时，，2的 近年来随着对电力系统暂态过程研究的深入， 暂态电流行波与 ，l、 的暂态电流行波极性将相反 ， 利用故障产生的暂态分量 的保护得到了发展…。 ，和 ，的暂态电流行波极性将是一致的。 输电线路故障时会产生从工频到高频的故障暂态分 与以往的暂态行波极性 比较保护原理相比，该 量。这些故障高频分量信号中含有多于工频信号的 原理仅仅需要单端母线的暂态电流行波量就可以判 故障信息，可以用来实现利用工频信号实现不了的 别出故障的相对位置，而且一条母线仅仅需要一个 新型保护。暂态保护利用故障产生的暂态分量来进 极性判别装置，而不需要在每个出线上郁设一个装 行故障的判别，实现保护功能，具有响应快和准确度 置。对每条母线的极性信息进行综合就可以判别出 高的优点，而且不受工频现象如过渡电阻、系统振 故障发生的具体位置 。 荡、CT饱和等的影响 J。 利用小波变换的模极大值对应于暂态行波的奇 本文提出一种新型的暂态电流行波极性比较集 异性这一特性，首先检测小波变换的模极大值，如果 成保护基本原理，通过比较单端母线所有出线暂态 检测到模极大值，则可判断为系统出现故障。再利 电流行波模量的极性，就可以判断出故障发生的相