基于S变换的高压直流输电线路单端电压暂态量保护方法的任务书.docx

基于S变换的高压直流输电线路单端电压暂态量保护方法的任务书
一、课题背景
高压直流输电线路是现代电力系统中普遍采用的输电方式之一。由于其变换器容易引起故障，一个或多个直流线路监控单元出现故障会导致整个直流线路系统出现故障，直流线路保护技术成为研究热点。单端电压暂态量保护技术是直流输电系统中一种常见的保护方式，其通过对直流系统单端的电压暂态量进行测量和分析，实现对直流线路内部故障的快速检测、定位及故障保护。传统的单端电压暂态量保护技术存在着多个难以克服的缺陷，如难以准确检测线路相对地点、受阻抗变化影响较大、无法检测某些故障情形等。基于S变换的单端电压暂态量保护技术在一定程度上能够解决以上缺陷，其可实现对直流系统发生的类型、位置及范围进行更为准确的检测和保护。
二、技术路线
基于S变换的单端电压暂态量保护技术是利用S变换对直流系统的单端电压暂态响应进行处理，从而提取出其特征量，实现对故障的检测和保护。其基本路线如下：
1.直流系统数据采集：通过AD、DA变换芯片将直流系统单端的电压信号采集并转换为模拟信号。
2.S变换：对直流系统数据进行S变换处理，得到S域函数。
3.特征量提取：从S域函数中提取出电流、电压及故障信息的特征量。
4.故障检测：通过特征量的检测和分析，判断直流系统是否发生故障。
5.故障保护：在检测到直流系统发生故障时，通过故障切除器等措施，及时隔离故障，确保电力系统的安全稳定运行。
三、预期成果
1.通过对S变换理论的深入研究，掌握基于S变换的单端电压暂态量保护技术的原理和实现方法。
2.编写直流系统数据采集程序，确保数据的实时性和准确性。
3.设计并实现基于S变换的单端电压暂态量保护算法，提取出电流、电压及故障信息的特征量。
4.进行直流系统故障检测和保护实验，对算法的有效性和准确性进行验证。
5.编写实验报告并撰写相关论文，向学术界或电力业界进行推广。
四、进度安排
第一阶段（2周）：研究S变换理论，确定直流系统单端电压暂态量保护方法。
第二阶段（4周）：编写直流系统数据采集程序，并收集足够的数据作为算法的验证材料。
第三阶段（4周）：设计并实现基于S变换的单端电压暂态量保护算法，提取出电流、电压及故障信息的特征量。
第四阶段（2周）：进行直流系统故障检测和保护实验，对算法的有效性和准确性进行验证。
第五阶段（2周）：编写实验报告并撰写相关论文，向学术界或电力业界进行推广。
五、参考文献
[1]鲁国霖,陈爱平,范蕾.基于S变换的电力系统暂态分析[J].电力科学与工程,2015,31(3):35-40.
[2]刘海霞,王红霞,潘妹.基于S变换的直流输电故障检测方法[J].电力系统保护与控制,2019,47(10):63-69.
[3]谭南平,周学宁,白文显.基于S变换的电力负荷预测方法[J].电工技术学报,2015,30(6):33-38.