1基于后向预测Prony算法的超高压输电线路故障选相方案.pdf

第39卷第19期电力系统保护与控制Vol.39No.19
2011年10月1日PowerSystemProtectionandControlOct.1,2011

基于后向预测Prony算法的超高压输电线路故障选相方案

杨明玉1，杨玉坤2

（1.华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，河北保定071003；
2.吉林省电力勘测设计院，吉林长春130022）

摘要：基于分布参数的超高压输电线路故障暂态信号成分的分析表明，故障后高频暂态电流信号的幅值和频率特征能够可靠
区分各种故障类型。据此提出了一种基于故障后高频暂态电流信号的故障选相方案。方案中后向预测Prony算法和QR分解
技术的使用，使电流暂态信号中高频成分特征的提取更加准确、快速。大量ATP仿真分析结果表明，该故障选相方案能够快
速、准确地识别各种故障类型，且不受过渡电阻、故障初相角和负荷电流等故障条件的影响。
关键词：输电线路；故障选相；Prony；暂态量保护

EHVtransmissionlinefaultyphaseselectionschemebasedonbackwardPronyalgorithm

YANGMing-yu1，YANGYu-kun2
（1.KeyLaboratoryofPowerSystemProtectionDynamicSecurityMonitoringandControlunderMinistryofEducation，North
ChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2.JilinProvincialElectricPowerSurveyandDesignInstitute，
Changchun130022，China）

Abstract：ComponentanalysisofEHVtransmissionlinefaulttransientsignalsbasedondistributedparametershowsthatthe
amplitudeandthefrequencyofhighfrequencytransientcurrentsignalsafterfaultcanreliablydistinguishvariousfaulttypes.Soa
faultyphaseselectionschemebasedonhighfrequencytransientcurrentsignalsafterfaultisproposed.Inthisscheme,backward
PornyalgorithmandQRdecompositionareemployed，whichmakestheextractionofHFcomponentmoreaccurateandfast.Alarge
numberofATPsimulationresultsshowthattheproposedschemecandistinguishdifferentfaulttypesfastandcorrectlyanditisnot
affectedbytransitionresistances，inceptionangles，andloadcurrent.
Keywords：transmissionline；faultyphaseselection；Prony；transient-basedprotection

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-3415(2011)19-0094-06

但存在初始行波受故障电弧、初始角、反射波等因
0引言
素影响的固有缺陷[7]。
为了提高电力系统运行的稳定性，我国高压输本文在对各种故障类型下暂态电流频率成分特
电系统中广泛采用了单相重合闸。故障选相是自动征的理论分析基础上，提出了一种基于故障后暂态
重合闸的首要条件，因此选相元件成为高压输电线电流信号的故障选相方案。该方案以“后向预测
路继电保护装置的重要元件[1]。目前广泛采用的故Prony算法”作为提取电流暂态量的工具，具有快
障分量选相元件有序分量比相选相元件[2]和电流差速、简单、可靠的优点，并不受故障类型、过渡电
突变量选相元件[3]，但它们都存在某些不足，例如：阻、故障初相角等的影响。大量ATP仿真证明了本
序分量比相选相元件存在故障相区的重叠，需配合选相方案的有效性。
其他判别方法才能区分；相电流差突变量选相元件
1基于分布参数的超高压输电线路故障暂
不能识别多相故障的相别，在弱电源侧还可能存在
[4]态信号分析
灵敏度不足等缺点。
近年来，基于故障产生的暂态分量的继电保护目前按分布参数计算输电线路暂态过程的实用
[5]
——暂态量保护得到了广泛