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超高压输电线路行波保护研究
超高压输电线路行波保护研究
超高压输电线路是指输电电压在1000kV及以上的高压输电线路。由于其很高的输电电压，使得在输电过程中会产生行波，这对电力系统带来了影响，因此行波保护的研究变得至关重要。
一、行波概述
行波是指沿导线传输的电磁波，其主要形式为暂态电磁波和高频电磁波。暂态电磁波是由于系统操作变化（如开关操作、故障的生成和消除等）或外界骚扰，导致电磁变量的瞬时变化而产生的电磁波。而高频电磁波是由于在电路中开关行为、电流瞬变和故障事件等，通过导线和空间传播而形成的一种电磁波。
二、行波保护原理
超高压输电线路行波保护是通过快速、精确的检测行波，进行判断并及时采取措施，以避免行波对电网带来的损害，是维护电力系统安全稳定运行的保障。在实际运行中，超高压输电线路行波保护可以利用沿线行波测量技术，即安装行波传感器，测量导线上的行波电压和行波电流的变化，从而对行波情况进行监测。
行波保护主要基于行波传播的特性，感测到超高压输电线路中的行波信号，并判断其是否为故障行波，如果是，就对故障线路进行保护动作。行波保护的主要保护对象是超高压输电线路的绝缘子串，保护动作是通过在行波到达到达保护区的时间内触发线路的断路器或执行其他操作，使得故障部分得到有效的隔离。行波保护的正确性和可靠性对于保障电力系统安全稳定运行具有十分重要的意义。
三、行波保护技术
1.行波传感器
行波传感器是用于实现对导线上行波监测的设备。按照安装位置的不同，可以将行波传感器分为路侧行波传感器和保护侧行波传感器。路侧行波传感器一般位于保护距离之前，可检测所有到来行波；而保护侧行波传感器则作为触发保护动作的依据之一。行波传感器的性能关系到行波保护的可靠性和灵敏度，其特性参数应该与导线参数匹配，才能保证有良好的测量效果。
2.行波检测
行波检测是指利用行波传感器对超高压输电线路中的行波进行感测和监测。行波检测的目的是发现可能存在的行波故障，并给出符合实际情况的行波判据。
行波判据一般采用时域特征，比较常用的判据有：
（1）单纯高电频行波：根据与正常电压（或电流）信号之间的差异来判断。
（2）低电频行波：根据所测电压行波波形的特点进行判断。
（3）低频行波：根据所测电压行波的频率进行判断。
行波保护虽然具有一定的可靠性，但其存在误判和误放等不良影响。因此，需要对行波保护算法进行改进和探索，以实现更好的保护效果。
3.行波保护算法
行波保护算法是指对行波保护的判据进行分析和处理，采用不同的算法实现行波保护的目的。常用的行波保护算法包括：
（1）基于特征的算法：通过比较传感器所采集到的正常信号和故障信号的时域特征和频域特征，通过综合分析确定故障行波保护的区域。常用的特征参数包括目标波峰幅值、目标波前后的特征点位置等。
（2）相对补偿算法：通过对参考点和保护点进行行波测量，并进行差分运算。常用的相对补偿算法有灵敏度相对补偿法、暂态计算与敏感处理法等。
（3）小波变换算法：利用小波变换可以对复杂信号进行多尺度分解，其中高频部分通常与行波信号有关。因此，可以用小波变换的高频分量来识别行波故障。
四、行波保护在超高压输电线路中的应用
行波保护在超高压输电线路中的应用已经在实际中得到广泛的推广。由于超高压输电线路行波测量的复杂性，行波保护的实现需要根据具体场景进行分析和设计。另外，行波保护的算法设计也需要结合实际情况进行细致分析。
总之，超高压输电线路行波保护是保障电力系统正常运行的重要手段，具有很高的实用性和推广价值。随着变电站的更新换代，行波保护技术将不断发展和完善，为实现电力系统的可持续发展发挥着重要的作用。